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轻质复合材料发射箱盖结构设计与参数优化

钱元1, 周光明1, 贺卫东2, 刘伟先1   

  1. 1. 南京航空航天大学 机械结构力学与控制国家重点实验室, 江苏 南京 210016;
    2. 北京理工大学 宇航学院, 北京 100081
  • 收稿日期:2012-09-12 修回日期:2012-12-17 出版日期:2013-04-25 发布日期:2013-04-23
  • 通讯作者: 周光明,Tel.: 025-84892546 E-mail: zhougm@nuaa.edu.cn E-mail:zhougm@nuaa.edu.cn
  • 作者简介:钱元 男, 博士研究生。主要研究方向: 复合材料结构设计。 Tel: 025-84896353 E-mail: qianyuan@nuaa.edu.cn;周光明 男, 博士, 教授, 博士生导师。主要研究方向: 先进复合材料结构设计、 分析和工程问题的计算机建模与仿真。 Tel: 025-84892546 E-mail: zhougm@nuaa.edu.cn
  • 基金资助:

    部级项目

Structure Design and Parameter Optimization of Lightweight Composite Canister Cover

QIAN Yuan1, ZHOU Guangming1, HE Weidong2, LIU Weixian1   

  1. 1. State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China;
    2. School of Aerospace Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
  • Received:2012-09-12 Revised:2012-12-17 Online:2013-04-25 Published:2013-04-23
  • Supported by:

    Ministry Level Project

摘要:

针对国内现阶段复合材料发射箱盖研制领域中所存在的一些缺陷,通过设计一种方形轻质复合材料发射箱盖结构提出解决方案。首先提出了结构中薄弱区与抛出部分的初步设计方案;然后对导弹发射时燃气流冲击箱盖过程进行了瞬态数值模拟,并根据数值模拟结果对箱盖结构参数进行了优化;最后针对优化结构冲破过程进行了数值模拟,结果表明,按优化后方案设计的箱盖结构既能实现结构的轻质化,又能在开盖过程中保证较好的冲破性能。

关键词: 轻质化, 结构设计, 瞬态数值模拟, 参数优化, 整体冲破, 发射箱盖

Abstract:

The structure of a lightweight laminated composite canister cover is designed in order to propose solutions for the problems in the composite canister covers developed at present in China. Firstly an initial design of the weak structure and principal part is proposed. The structural parameters of the cover are then optimized based on the results of transient numerical simulation for the process of gas flow impact on the cover when a missile launches. The results of numerical simulation for the process of gas flow impact on the optimized cover structure verify that the the optimized cover structure satisfies the lightweight requirement while ensuring great performance of cover separation.

Key words: lightweight, structure design, transient numerical simulation, parameter optimization, overall separation, canister cover

中图分类号: