飛機(jī)炮艙結(jié)構(gòu)有限元建模及固有特性分析.pdf

1、飛機(jī)在飛行過(guò)程中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作、空氣動(dòng)力作用和空中射擊等因素，而使飛機(jī)各個(gè)部分和附件經(jīng)常處于不規(guī)則的振動(dòng)狀態(tài)中。飛機(jī)附件的支持結(jié)構(gòu)在動(dòng)載荷的作用下將會(huì)引起結(jié)構(gòu)的局部動(dòng)應(yīng)力過(guò)大，同時(shí)振動(dòng)對(duì)飛機(jī)成品附件設(shè)備將會(huì)產(chǎn)生很大的不良影響。這些振動(dòng)會(huì)使飛機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)生動(dòng)態(tài)疲勞裂紋或破壞，也會(huì)使機(jī)載設(shè)備、系統(tǒng)發(fā)生功能失靈或損壞，從而導(dǎo)致故障或失事，飛機(jī)的各個(gè)部件不僅需要足夠的強(qiáng)度和剛度，還必須要在振動(dòng)過(guò)程中能保證正常工作。炮艙結(jié)構(gòu)作為連接飛機(jī)航炮和機(jī)體其

2、他部件的主要承載結(jié)構(gòu)。不僅要承受這些不規(guī)則的振動(dòng)還要受到航炮發(fā)射的劇烈沖擊。因此有必要對(duì)飛機(jī)炮艙進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析、了解它的受力特點(diǎn)、振動(dòng)環(huán)境和對(duì)沖擊載荷的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。作為一個(gè)彈性組合體，當(dāng)激勵(lì)的頻率和部件的某一階固有頻率相同或相近時(shí)就會(huì)引起部件的共振，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。飛機(jī)炮艙在受到飛機(jī)整體振動(dòng)和航炮發(fā)射時(shí)沖擊載荷的影響下，振動(dòng)環(huán)境比較惡劣，這些振動(dòng)環(huán)境不僅會(huì)引起炮艙結(jié)構(gòu)的受迫振動(dòng)，而且飛機(jī)炮艙系統(tǒng)對(duì)于沖擊載荷的響應(yīng)將直接影響下一次發(fā)射的

3、精度。 本文重點(diǎn)進(jìn)行了炮艙結(jié)構(gòu)的有限元建模及結(jié)構(gòu)固有特性分析。將在CATIA中建立的炮艙結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入ANSYS，運(yùn)用模態(tài)分析理論與有限元分析技術(shù)，對(duì)飛機(jī)炮艙結(jié)構(gòu)的固有特性進(jìn)行了研究。雖然ANSYS軟件和CATIA軟件有著接口程序，但是直接導(dǎo)入的模型會(huì)有較多元素的丟失，不能直接應(yīng)用于ANSYS的結(jié)構(gòu)分析。利用ANSYS軟件，首先對(duì)導(dǎo)入的各個(gè)部件模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)修補(bǔ)，建立出適合在ANSYS中劃分網(wǎng)格的模型；再將各個(gè)部件組合起來(lái)，形成了