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    ANSYS對導彈尾翼的建模和強度分析

    發布于:2016-04-24 16:45
    強度分析

          尾翼是導彈的重要部件,它在導彈飛行中產生升力,使導彈維持良好的操縱性和穩定性。如果尾翼沒有足夠的強度和剛度,導彈就會喪失穩定性,甚至發生掉彈現象。因此對尾翼的強度分析具有重要意義。
          導彈飛行中作用于尾翼的空氣動力和尾翼重力,使尾翼產生彎曲、扭轉等變形。由于尾翼自身重力相對很小,分析中通常忽略重力的影響,假定尾翼翼而所受的空氣動力是均勻分布的,并簡化為作用于壓心的集中力模擬翼而的受力情況。根據圣維南原理,根據尾翼受力狀態,我們比較關心翼尖處的位移和翼根處的應力。對于高速飛行導彈,為取很好氣動外形,尾翼展弦比一般很小,翼而受力很不均勻,采用壓心的集中力模擬翼而受力,會使計算結果與實際相差很大,不能真實反映翼而的受力和變形情況。所以本研究利用ANSYS軟件對尾翼的實體情況進行模型建立和強度計算。
          某導彈共有四片整體式實心尾翼,尾翼截而呈1/4圓形,間隔90。連接在彈身上。圖為單片尾翼處于水平狀態時的實體模型圖,此時作用在尾翼上的氣動力最大,內外而的氣動力又不相等。
          有限元方法是將整體離散為單元,將無限自由度問題有限化的一種數值計算方法。目前有很多有限元軟件(如ANSYS,Nastran,Marc等),本研究采用ANSYS軟件進行,遵循通用步驟:(1)有限元建模:建立問題的物理模型,根據要解的問題和物理模型選取單元,對模型劃分網格,將整體離散為單元。(2)求解:先對有限元模型施加邊界條件,包括力和位移(在結構分析中),然后求解。(3)后處理:有限元軟件中提供很多后處理方法,可以求出感興趣的物理量,并與材料的許可值或工程要求值進行比較,從而判斷是否滿足要求。
          建立有限元模型劃分網格時,由于尾翼沿展向的厚度變化均勻,變化率只有2.86%,并且翼而的長寬方向與厚度方向的比例很大,因此可選用Shell93結構殼單元,它是3- D8節殼單元,在每個節點上有6個自由度。


                                                                                      專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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