带扳手槽舱段轴向对接结构弯曲刚度的半解析分析OA北大核心CSTPCD

连接刚度是研究导弹结构动力学特性必须要考虑的重要因素。当前中小直径弹体结构较多采用带扳手槽的轴向螺柱对接连接形式,由于几何形状复杂和设计参数多,很难获得此类连接弯曲刚度的解析表达式。从弹性弯曲变形梁理论出发,提出了一种针对带扳手槽舱段轴向对接结构弯曲刚度的半解析分析方法。确定了中性轴的计算方法,推导了连接弯曲刚度的理论公式,并根据连接结构具有周向循环对称的特点,建立了1/n连接子结构的参数化模型,给出了轴向计算长度确定方法,利用非线性接触分析方法获得了子结构的拉、压刚度;将拉、压刚度代入理论公式,得到连接弯曲刚度。最后,通过正交试验研究了主要设计参数对弯曲刚度的影响。结果表明,半解析计算与整体结构有限元仿真计算所得弯曲刚度的相对误差最大为-13.86%,最小为-3.337%;在弯曲刚度的理论计算中,应根据实际拉、压刚度合理计算弯曲中性轴位置;在舱段直径(≤300 mm)一定时,连接厚度对弯曲刚度的影响最为显著,螺柱数目次之,相对而言,螺柱规格和预紧力水平的影响较小。