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吊掛作為導彈導軌式發(fā)射的重要裝置，對導彈發(fā)射的精確性和飛機自身的安全性都有著重要影響。由于導軌和導彈吊掛之間在各個方向都有一定的間隙，從而保證了導彈在離軌過程中不會出現(xiàn)阻滯現(xiàn)象。但是在外界惡劣的自然環(huán)境以及飛機各種姿態(tài)的綜合作用下，導彈吊掛自身的性能以及受力情況也變得更加復雜。
某型導彈吊掛在使用過程中存在疲勞斷裂現(xiàn)象，根據(jù)強度分析，其局部所受最大應力遠遠低于許用應力，結合材料的N曲線進行壽命分析發(fā)現(xiàn)其處于無限壽命狀態(tài)。但是對失效吊掛結構尺寸進行檢測，發(fā)現(xiàn)該型號吊掛結構在加工時尺寸具有較大的分散性，結構尺寸加工的隨機性、材料參數(shù)隨機性、載荷隨機性承載、運輸、振動、沖擊籌影響下，吊掛結構強度和壽命遠遠低于設計標準，甚至對飛機自身的安全構成嚴重威脅。為了解決吊掛結構的靜強度和疲勞失效問題，需要考慮吊掛結構尺寸、材料參數(shù)、載荷等因素在危險狀態(tài)下對結構進行強度和壽命分析的研究。
目前，對于復雜結構的強度與壽命分析的手段主要是有限元方法，在結構的有限元分析過程中，往往有90%-95%的時間用于模型的建立和數(shù)據(jù)輸入(即前處理真正用于分析計算的時間僅占5%左右。然而對于復雜結構進行設計時，往往需要進行多次的有限元分析，通過多次改變結構的某些關鍵尺寸來保證結構設計的合理性和安全性。如果按照現(xiàn)有的有限元分析軟件所規(guī)定的步驟來進行多次分析計算，這無疑效率很低，而且會增加出錯的可能。另外，在大型復雜結構優(yōu)化設計及可靠性分析時也需要多次修改結構尺寸等參數(shù)，進行有限元分析。為此很多學者對有限元分析方法進行了深入研究，提出了一些關于有限元分析過程實現(xiàn)參數(shù)化的方法。事實上這些方法依然沒有擺脫界面操作的實質(zhì)，而且在參數(shù)輸入時容易出錯，不利于有限元分析過程的自動化實現(xiàn)。
為了解決導彈吊掛結構設計問題，本研究在有限元分析過程自動化方面進行一些探索，提出了一種結構有限元分析的參數(shù)化方法。這種參數(shù)化方法具有普遍適用性，特別是在對產(chǎn)品進行性能優(yōu)化和可靠性分析時，通過對整個分析過程進行參數(shù)化控制，能夠實現(xiàn)幾何建模、網(wǎng)格劃分、施加載荷、材料定義和后處理的全過程，而且無需有限元軟件中的界面輸入，參數(shù)都可以由外部文檔中讀取，便于參數(shù)修改，實現(xiàn)了有限元分析參數(shù)化和自動化。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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