光纤线包的参数化结构分析技术

发布时间：2021-09-01 10:40

　　光纤线包是用于传输光纤制导导弹与地面发射系统之间数据的关键装置。由于光纤线包的结构尺寸、材料组合、环境温度及光纤缠绕张力会影响光纤线包稳定性及高速释放光纤的可靠性,从而导致线包的垮塌及放线过程中光纤被拉断,但目前缺少对光纤线包进行快速设计与分析的工具,因此本文以此为研究方向。通过分析光纤线包的结构特点及失效因素,研究线包中光纤缠绕轨迹并对光纤线包的几何模型进行简化,计算得出简化后模型中相应参数的约束关系,从而找出合理的参数化变量。基于光纤线包模型中的参数的约束关系,借助Pro/Engineer二次开发模块与Visual Studio 2008开发环境,开发出快速建立光纤线包的工具,通过修改选取的参数化变量尺寸来驱动整个模型的改变,从而实现光纤线包模型的快速建立,通过对测试模型的分析计算,验证了基于Pro/E光纤线包参数化设计在一定误差范围内的正确性。将光纤线包的模型通过无缝连接导入Ansys15.0,建立有限元模型并进行热力学分析,分析光纤线包随时间的温度场变化及应力应变的变化情况。仿真结果表明：光纤线包的中间层光纤温升较慢,线筒底座及外层光纤温升较快；光纤的拉应力从内层到外层依次减小... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 光纤线包的国内外研究现状
    1.3 光纤线包结构及失效分析
        1.3.1 光纤线包的结构
        1.3.2 引起光纤线包失效的因素及分析
    1.4 光纤线包参数化设计与分析的意义
    1.5 本文研究的主要内容与方案
        1.5.1 本文研究的主要内容
        1.5.2 本文研究的方法与方案
    1.6 本章小结
2 光纤线包的参数化建模
    2.1 光纤线包模型概述
    2.2 理想状态光纤缠绕过程
    2.3 几何模型的简化与各参数间的约束计算
    2.4 本章小结
3 基于Pro/E的光纤线包三维参数化模型实现
    3.1 基本假设
    3.2 参数化建模工具及环境设置
        3.2.1 参数化建模工具的选择
        3.2.2 参数化建模开发环境设置
        3.2.3 创建dll工程文件
        3.2.4 工程属性设置
    3.3 基于Pro/E的二次开发功能模块及关系
    3.4 基于Pro/E光纤线包参数化模块的关键技术及程序
        3.4.1 程序的入口函数和终止函数
        3.4.2 参数化界面的创建
        3.4.3 菜单文本文件的编写
        3.4.4 编写注册文件
    3.5 光纤线包三维参数化模型的建立
        3.5.1 线筒及底座参数化驱动模型的建立
        3.5.2 UDF特征模型文件的创建
    3.6 参数化模型的代码实现
        3.6.1 参数化驱动模型的代码实现
        3.6.2 UDF特征创建的代码实现
        3.6.3 光纤线包缠绕的算法及代码实现
    3.7 dll文件的运行及模型测试与分析
        3.7.1 dll文件的运行
        3.7.2 参数化模型测试与分析
    3.8 本章小结
4 光纤线包的有限元分析
    4.1 光纤线包模型的处理
        4.1.1 几何模型与材料
        4.1.2 网格划分
        4.1.3 连接与接触
    4.2 光纤线包的热分析
        4.2.1 热分析载荷与边界条件
        4.2.2 热分析结果
    4.3 光纤线包的结构分析
        4.3.1 结构分析载荷与边界条件
        4.3.2 光纤线包结构分析结果
    4.4 光纤线包的热-结构分析
        4.4.1 热载荷的作用
        4.4.2 热-结构耦合分析结果
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Ansys的推土机平衡梁有限元分析与结构改进研究[J]. 季有昌.  机械强度. 2014(04)
[2]光纤制导关键技术分析及发展趋势研究[J]. 刘雪辰,孙国南,李旭东.  科技传播. 2011(08)
[3]基于ANSYS的COG邦定机压接精度分析[J]. 蒋科奇,谢小鹏,王泽贵.  机电工程技术. 2008(03)
[4]基于数字图像处理的光纤缠绕滞后角检测[J]. 张军,马保吉,武民洛.  弹箭与制导学报. 2007(03)
[5]单模石英光纤弯曲损耗的测量——光纤弯曲损耗特性的设计性实验[J]. 钟双英,戚小平,李鸿,刘崧.  大学物理. 2006(11)
[6]光纤制导技术及器件的发展(续完)[J]. 吴静,商海英,韦正世.  光纤与电缆及其应用技术. 2006(05)
[7]光纤制导技术及器件的发展(待续)[J]. 吴静,商海英,韦正世.  光纤与电缆及其应用技术. 2006(04)
[8]光纤缠绕张力控制系统模型建立[J]. 孙冬,马保吉.  弹箭与制导学报. 2006(S8)
[9]光纤缠绕中张力和滞后角对缠绕图样的影响及其分析[J]. 孙冬,马保吉,武民洛.  弹箭与制导学报. 2005(S9)
[10]光纤精密缠绕的缺陷及其原因分析[J]. 康葳蕤,马保吉,陈瑞宁.  弹箭与制导学报. 2005(S9)

硕士论文
[1]远距离等应力光纤线包缠绕张力制度设计[D]. 徐闪闪.西安工业大学 2015
[2]连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究[D]. 张燕岭.燕山大学 2015
[3]制导光纤缠绕粘结剂精密涂覆系统研究[D]. 张一帆.西安工业大学 2015
[4]光纤缠绕变张力控制系统研究[D]. 郏雪井.西安工业大学 2014
[5]放线试验台结构设计动静态性能分析[D]. 刘欢.西安工业大学 2014
[6]光纤线包运动姿态模拟系统研究[D]. 韩冰.西安工业大学 2014
[7]基于Pro/E的低速载货车车厢参数化设计系统的研究与开发[D]. 柳节.广西大学 2013
[8]液压挖掘机反铲工作装置的运动仿真与有限元分析[D]. 谢愚.长沙理工大学 2012
[9]应用光纤光栅测试制导光纤放线应力[D]. 何黄超.南京理工大学 2007
[10]制导光纤精密卷绕测控系统的研究[D]. 耿建旭.西安理工大学 2000



本文编号：3376833