沖壓式空投氣囊緩沖性能仿真與試驗(yàn)研究

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1、中北大學(xué)學(xué)位論文沖壓式空投氣囊緩沖性能仿真與試驗(yàn)研究摘要空投是目前非常重要的部隊(duì)投送和物資補(bǔ)給方式,物資裝備空投著陸時(shí)因?yàn)槭艿剿查g沖擊而容易遭到破壞,因此需要在著陸時(shí)采取緩沖保護(hù)措施,氣囊因?yàn)榫哂兄亓枯p、結(jié)構(gòu)簡單、工作性能良好等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。但是,目前我國的空投氣囊緩沖技術(shù)的研究還處于初期階段,與一些發(fā)達(dá)國家還有不小差距。研究出性能更加優(yōu)良、緩沖更加高效的著陸緩沖氣囊系統(tǒng)是我國空投技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文從外形結(jié)構(gòu)、氣囊材料、進(jìn)氣孔結(jié)構(gòu)和排氣孔面積等方面對沖壓式空投氣囊進(jìn)行了設(shè)計(jì),氣囊靠下落速度自動從氣囊底面進(jìn)氣孔沖壓集氣,不用攜

2、帶高壓集氣瓶或氣體發(fā)生裝置,可大大減小空投系統(tǒng)重量?;贏NSYS/LS-DYNA軟件,對氣囊空投著陸緩沖過程進(jìn)行仿真,根據(jù)仿真結(jié)果分析了氣囊緩沖過程中外形及應(yīng)力的變化、著陸裝備的位移、速度和加速度的變化以及氣囊的工作狀態(tài)。為驗(yàn)證本文的設(shè)計(jì)思想和仿真結(jié)果,進(jìn)行了類空投試驗(yàn),進(jìn)行了三組對比試驗(yàn),記錄并分析了試驗(yàn)結(jié)果,與仿真結(jié)果作對比。由仿真結(jié)果可知,氣囊?guī)缀鯖]有發(fā)生反彈,著陸裝備的最大沖擊過載為17.9g,小于允許最大過載20g,氣囊滿足緩沖要求;由氣囊應(yīng)力變化云圖可知?dú)饽页霈F(xiàn)應(yīng)力最大的部位,由氣囊壓力變化曲線可知?dú)饽抑懢彌_過程中的最

3、大囊內(nèi)氣體壓力為1.98×105Pa,在實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)要注意對氣囊應(yīng)力較大的部位加強(qiáng)保護(hù),并防止氣囊因壓力過大而發(fā)生爆裂。類空投試驗(yàn)結(jié)果表明:沖壓式空投氣囊能夠?qū)崿F(xiàn)自動充氣的功能,氣囊具有良好的緩沖效果。關(guān)鍵詞:沖壓式,空投,氣囊緩沖,仿真,試驗(yàn)中北大學(xué)學(xué)位論文SimulationandexperimentalstudyonramjetairdropairbagcushionperformanceAbstractAirdropisveryimportanttothedeliveryoftroopsandmaterielsupplymo

4、de.Airdropequipmentiseasilydamagedwhensubjectedtoaninstantimpact,soprotectivemeasuresshouldbetakenwhenlanding,andairbagiswidelyusedbecauseofitslightweight,simplestructure,goodperformanceandsoon.However,thecurrentstudyoftheairdropairbagcushiontechnologyisstillinitsearlys

5、tage,andthereisstillabiggapcomparedwithsomedevelopedcountries.Researchingbetterperformance,moreefficientlandingcushionairbagsystemisahotinairdroptechnologyfield.Inthispaper,itdesignstheramjetairdropairbaginaspectofshape,airbagmaterials,theinletstructureandventareaandsoo

6、n.Theairbagcollectsgasautomaticallyfromthebottominletrelyingonthefallingspeed,carryingnohigh-pressuregascylindersorgasgeneratorsets,whichcangreatlyreducetheairdropsystemweight.ItsimulatestheairbaglandingprocessbasedonANSYS/LS-DYNAsoftware,andanalysestheairbagshapeandstr

7、esschangeduringtheprocess,thechangeofdisplacement,velocityandaccelerationoftheairdropequipmentaswellastheworkingstateoftheairbag.Totestthedesignideaofthispaperandthesimulationresults,thekindofdroptestiscarriedon,dividedintothreegroupsofcontrasttest,recordingandanalyzing

8、thetestresults,comparedwiththesimulationresults.Thesimulationresultsshowsthatalmostnoreboundoccursontheairbag,

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