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ANSYS对导弹尾翼的建模和强度分析

发布于:2016-04-24 16:45
强度分析

      尾翼是导弹的重要部件,它在导弹飞行中产生升力,使导弹维持良好的操纵性和稳定性。如果尾翼没有足够的强度和刚度,导弹就会丧失稳定性,甚至发生掉弹现象。因此对尾翼的强度分析具有重要意义。
      导弹飞行中作用于尾翼的空气动力和尾翼重力,使尾翼产生弯曲、扭转等变形。由于尾翼自身重力相对很小,分析中通常忽略重力的影响,假定尾翼翼而所受的空气动力是均匀分布的,并简化为作用于压心的集中力模拟翼而的受力情况。根据圣维南原理,根据尾翼受力状态,大家比较关心翼尖处的位移和翼根处的应力。对于高速飞行导弹,为取很好气动外形,尾翼展弦比一般很小,翼而受力很不均匀,采用压心的集中力模拟翼而受力,会使计算结果与实际相差很大,不能真实反映翼而的受力和变形情况。所以本研究利用ANSYSApp对尾翼的实体情况进行模型建立和强度计算。
      某导弹共有四片整体式实心尾翼,尾翼截而呈1/4圆形,间隔90。连接在弹身上。图为单片尾翼处于水平状态时的实体模型图,此时作用在尾翼上的气动力最大,内外而的气动力又不相等。
      有限元方法是将整体离散为单元,将无限自由度问题有限化的一种数值计算方法。目前有很多有限元App(如ANSYS,Nastran,Marc等),本研究采用ANSYSApp进行,遵循通用步骤:(1)有限元建模:建立问题的物理模型,根据要解的问题和物理模型选取单元,对模型划分网格,将整体离散为单元。(2)求解:先对有限元模型施加边界条件,包括力和位移(在结构分析中),然后求解。(3)后处理:有限元App中提供很多后处理方法,可以求出感兴趣的物理量,并与材料的许可值或工程要求值进行比较,从而判断是否满足要求。
      建立有限元模型划分网格时,由于尾翼沿展向的厚度变化均匀,变化率只有2.86%,并且翼而的长宽方向与厚度方向的比例很大,因此可选用Shell93结构壳单元,它是3- D8节壳单元,在每个节点上有6个自由度。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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