Modelado y caracterización dinámica de la estructura de conexión de tornillo hundido en pequeños cohetes
Autores: Zhang, Xiaotian; Wang, Ruiqing; Li, Xiaogang; Lu, Chengyang; Wang, Zhengkang; Wang, Wenlong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado y caracterización dinámica de la estructura de conexión de tornillo hundido en pequeños cohetes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Juntas de brida atornilladas
Conexión de tornillo hundido
Características dinámicas
Modelo dinámico trilineal
Carga de impulso
Carga armónica simple
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Las uniones de brida atornillada se utilizan ampliamente en estructuras de ingeniería. Las estructuras de conexión de tornillo hundido, comúnmente utilizadas en pequeños cohetes y misiles, exhiben características no lineales significativas cuando se someten a fuerzas. En este artículo, se lleva a cabo un estudio de las características dinámicas de la conexión de tornillo hundido. Se propone un modelo dinámico trilineal de 3 grados de libertad, basado en el estudio de las características de rigidez de la estructura de conexión y considerando las no linealidades de contacto. La superficie de conexión se simplifica como dos resortes trilineales axiales y un resorte lineal lateral. El movimiento del sistema se puede dividir en nueve regiones por el punto de inflexión de los resortes trilineales. Para que el movimiento del sistema en cada región pueda resolverse completamente, se estudian las características dinámicas del sistema trilineal de 3 grados de libertad bajo carga de impulso y carga armónica simple mediante un método analítico semi-numérico. Se encuentra que la frecuencia de respuesta del sistema permanece sin cambios bajo una pequeña carga de impulso, y la respuesta se puede obtener mediante expresiones analíticas aproximadas. Cuando la carga de impulso es grande, la frecuencia de respuesta es fluctuante, lo que refleja la sensibilidad del sistema no lineal a la magnitud de la carga de impulso. Bajo la excitación armónica simple del momento de flexión, la curva de frecuencia de respuesta del sistema presenta buenas características de un solo pico cuando la amplitud de excitación es pequeña. Cuando la amplitud es grande, la frecuencia pico del sistema se desplaza, y el fenómeno de resonancia de múltiples picos se muestra en un cierto rango.
Descripción
Las uniones de brida atornillada se utilizan ampliamente en estructuras de ingeniería. Las estructuras de conexión de tornillo hundido, comúnmente utilizadas en pequeños cohetes y misiles, exhiben características no lineales significativas cuando se someten a fuerzas. En este artículo, se lleva a cabo un estudio de las características dinámicas de la conexión de tornillo hundido. Se propone un modelo dinámico trilineal de 3 grados de libertad, basado en el estudio de las características de rigidez de la estructura de conexión y considerando las no linealidades de contacto. La superficie de conexión se simplifica como dos resortes trilineales axiales y un resorte lineal lateral. El movimiento del sistema se puede dividir en nueve regiones por el punto de inflexión de los resortes trilineales. Para que el movimiento del sistema en cada región pueda resolverse completamente, se estudian las características dinámicas del sistema trilineal de 3 grados de libertad bajo carga de impulso y carga armónica simple mediante un método analítico semi-numérico. Se encuentra que la frecuencia de respuesta del sistema permanece sin cambios bajo una pequeña carga de impulso, y la respuesta se puede obtener mediante expresiones analíticas aproximadas. Cuando la carga de impulso es grande, la frecuencia de respuesta es fluctuante, lo que refleja la sensibilidad del sistema no lineal a la magnitud de la carga de impulso. Bajo la excitación armónica simple del momento de flexión, la curva de frecuencia de respuesta del sistema presenta buenas características de un solo pico cuando la amplitud de excitación es pequeña. Cuando la amplitud es grande, la frecuencia pico del sistema se desplaza, y el fenómeno de resonancia de múltiples picos se muestra en un cierto rango.