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固体火箭发动机装药结构完整性分析的基础问题及研究展望
1
作者 强洪夫 王哲君 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期118-123,I0002,共7页
固体火箭发动机(Solid Rocket Motor,SRM)主要由固体推进剂制成的药柱、燃烧室、喷管(含推力方向控制装置)和安全点火装置四大部分组成,由于SRM具有结构简单、便于装载,而且适于长期贮存等优点,已成为战略和战术导弹武器系统的主要动力... 固体火箭发动机(Solid Rocket Motor,SRM)主要由固体推进剂制成的药柱、燃烧室、喷管(含推力方向控制装置)和安全点火装置四大部分组成,由于SRM具有结构简单、便于装载,而且适于长期贮存等优点,已成为战略和战术导弹武器系统的主要动力装置和核心部件。因此,分析全寿命周期内(生产、贮存、运输、弹射、点火发射等)不同使役载荷下SRM的结构完整性,对于确保武器装备的使用可靠性和安全性具有重要意义,也是进行武器装备贮存延寿的基础性工作。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 固体推进剂 全寿命周期 点火装置 长期贮存 药柱 控制装置 武器装备
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基于细观参数的HTPB推进剂粘接界面损伤演化数值模拟
2
作者 裴书帝 强洪夫 +1 位作者 王学仁 王哲君 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期152-161,共10页
为了研究加载角度对三组元端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂粘接界面细观失效机理的影响,使用微CT对单轴拉伸过程中的粘接界面进行原位扫描与重构,表征其损伤演化过程,然后将细观结构参数与损伤变量引入内聚力模型,得到不同加载角度下粘接界... 为了研究加载角度对三组元端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂粘接界面细观失效机理的影响,使用微CT对单轴拉伸过程中的粘接界面进行原位扫描与重构,表征其损伤演化过程,然后将细观结构参数与损伤变量引入内聚力模型,得到不同加载角度下粘接界面的细观损伤演化过程。结果表明,粘接界面高氯酸铵(AP)颗粒的初始脱湿主要从靠近界面的弱界面层开始,方向沿界面的剪切分力方向。界面破坏形式与剪切角度有关,合力与界面的角度越小,裂纹越容易扩展至推进剂/衬层界面,反之裂纹扩展更容易发生在AP颗粒间。通过与CT试验结果对比,从失效模式与载荷位移关系验证了计算结果的准确性,揭示了不同加载角度下推进剂粘接界面结构的损伤演化规律。 展开更多
关键词 固体推进剂 粘接界面 多角度加载 微CT 细观形貌 损伤演化
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复合固体推进剂损伤行为的多尺度研究进展
3
作者 王哲君 强洪夫 +4 位作者 王稼祥 裴书帝 李世奇 耿挺京 韩永恒 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期435-464,共30页
从微观、细观、宏观尺度和跨尺度4个方面,对复合固体推进剂损伤行为的研究进展进行了梳理,重点综述了不同尺度下损伤的观测和表征方法、损伤阈值的确定方法、损伤演化模型的构建方法、损伤数值模拟方法及宏细观跨尺度分析方法,并在此基... 从微观、细观、宏观尺度和跨尺度4个方面,对复合固体推进剂损伤行为的研究进展进行了梳理,重点综述了不同尺度下损伤的观测和表征方法、损伤阈值的确定方法、损伤演化模型的构建方法、损伤数值模拟方法及宏细观跨尺度分析方法,并在此基础上针对当前研究中存在的若干不足,展望了需进一步重点开展研究的方向:拓宽微观尺度上开展复合固体推进剂损伤行为数值模拟时考虑的影响因素的范围,并从多个方面加强与试验研究结论的验证;提高细观尺度上损伤观测试验的能力、损伤演化模型的表征水平和损伤数值模拟的计算精度;提高宏观尺度上损伤识别测试试验的检测精度、损伤阈值确定方法的精确性和损伤演化模型的预测能力;在形成微细宏观单一尺度上复合固体推进剂损伤行为研究的标准规范的基础上,进一步建立推进剂损伤行为跨尺度研究的理论方法体系。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 损伤观测 损伤表征 损伤模型 数值模拟 多尺度
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公路运输过程中固体火箭发动机药柱的累积损伤评估方法
4
作者 崔家源 强洪夫 +2 位作者 王学仁 王广 王稼祥 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期222-230,共9页
对公路运输过程中固体火箭发动机药柱的累积损伤进行研究,开展了丁羟(HTPB)推进剂定应力往复拉伸试验,对其疲劳特性曲线进行了拟合和分析;通过处理装备运输试验的功率谱密度数据得到了公路运输过程中HTPB推进剂药柱振动加速度载荷谱,建... 对公路运输过程中固体火箭发动机药柱的累积损伤进行研究,开展了丁羟(HTPB)推进剂定应力往复拉伸试验,对其疲劳特性曲线进行了拟合和分析;通过处理装备运输试验的功率谱密度数据得到了公路运输过程中HTPB推进剂药柱振动加速度载荷谱,建立了固体火箭发动机三维有限元计算模型,对药柱的应力响应进行仿真计算,通过雨流计数法统计得到循环载荷情况;基于Miner线性累积损伤模型,对公路运输过程中HTPB推进剂药柱进行累积损伤计算与评估。结果表明,在运输过程中,HTPB推进剂药柱的最大应力为0.021 MPa,最大应变为0.031,最大位移为19.320 mm,均处在前人工脱粘层部位;经4000 km公路运输后,HTPB推进剂药柱前人工脱粘层根部处损伤最大,损伤为0.080;药柱内孔处损伤最小,损伤为0.044。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 公路运输 HTPB推进剂 结构完整性 累积损伤模型 循环振动载荷
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单轴拉伸下NEPE固体推进剂细观结构演化行为研究
5
作者 李世奇 强洪夫 +3 位作者 陈铁铸 王学仁 王哲君 王广 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期175-182,共8页
为了分析硝酸酯增塑聚醚(Nitrate Ester Plasticized Polyether,NEPE)推进剂在单轴准静态拉伸载荷下细观结构演化行为,基于Micro⁃CT对拉伸过程中NEPE推进剂开展了原位观测试验,对NEPE推进剂中高氯酸铵(AP)颗粒和初始缺陷的尺寸、形状等... 为了分析硝酸酯增塑聚醚(Nitrate Ester Plasticized Polyether,NEPE)推进剂在单轴准静态拉伸载荷下细观结构演化行为,基于Micro⁃CT对拉伸过程中NEPE推进剂开展了原位观测试验,对NEPE推进剂中高氯酸铵(AP)颗粒和初始缺陷的尺寸、形状等细观结构特征进行了表征,获取了单轴拉伸过程中推进剂细观结构的失效过程,并采用孔隙率对NEPE推进剂细观损伤的变化规律进行了定量分析,基于NEPE推进剂细观尺度上结构的演变规律解释了宏观力学性能变化的原因。结果表明,NEPE推进剂初始缺陷尺寸小、体积占比低,平均值为0.12%。单轴准静态拉伸过程中,NEPE推进剂的细观失效过程主要包括孔洞形核、生长与汇聚3个阶段;AP颗粒的体积分数虽然低,但是由于容易脱湿通常成为细观损伤的起点;当AP发生一定程度脱湿后,奥克托今(HMX)也会出现明显的脱湿,在分析NEPE推进剂细观失效问题时应当考虑HMX脱湿行为的影响。大量细观缺陷的形核与生长是NEPE推进剂宏观力学性能进入非线性段的原因,而细观缺陷的不断汇聚使得宏观应力增加落后于应变增加的现象越来越明显。加载过程中孔隙率呈现出先缓慢增加再急剧增加最后增加趋于平缓的变化趋势,孔隙率的变化规律不仅能够定量地反映NEPE推进剂细观缺陷的演化阶段,与NEPE推进剂宏观力学性能的变化也具有一定的对应关系。 展开更多
关键词 NEPE固体推进剂 细观损伤 单轴拉伸 奥克托今 脱湿
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固体火箭发动机装药状态监测研究进展
6
作者 段磊光 王学仁 +1 位作者 强洪夫 王哲君 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期211-229,共19页
固体火箭发动机的健康状况在很大程度上取决于装药的实时状态,因此对装药状态进行监测是确保固体发动机结构完整性和使用可靠性的重要基础。本文从环境状态监测、化学状态监测、力学状态监测以及监测数据综合应用4个方面综述了相关的研... 固体火箭发动机的健康状况在很大程度上取决于装药的实时状态,因此对装药状态进行监测是确保固体发动机结构完整性和使用可靠性的重要基础。本文从环境状态监测、化学状态监测、力学状态监测以及监测数据综合应用4个方面综述了相关的研究进展,指出了装药状态监测的必要性,多方面总结了装药状态监测取得的研究成果与存在的不足,并针对监测技术手段及监测数据应用等方面提出了发展构想。分析认为,监测技术应聚焦在嵌入式传感器相容性技术、新理念传感技术以及长寿命技术等方面,监测数据应用方面应大力建设数据库、诊断和预测健康管理系统,以期借助有限元模型更新方法推动固体火箭发动机全寿命数字孪生技术的发展。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 推进剂装药 结构健康监测 力学状态监测
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发动机黏接界面损伤破坏过程细观数值仿真
7
作者 王哲君 强洪夫 +3 位作者 王广 韩永恒 陈家兴 武锐 《装备环境工程》 CAS 2024年第4期9-16,共8页
目的揭示拉伸加载下发动机黏接界面的损伤破坏规律,以及典型参数对该损伤破坏过程的影响规律。方法以建立的含预制宏观裂纹的硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂装药的黏接界面结构的细观有限元模型为基础,开展发生推进剂内聚损伤破坏、推进剂... 目的揭示拉伸加载下发动机黏接界面的损伤破坏规律,以及典型参数对该损伤破坏过程的影响规律。方法以建立的含预制宏观裂纹的硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂装药的黏接界面结构的细观有限元模型为基础,开展发生推进剂内聚损伤破坏、推进剂/衬层黏接界面损伤破坏和混合型损伤破坏的数值仿真计算,讨论不同损伤破坏形式下的裂纹扩展规律,以及推进剂基体强度、颗粒/基体黏接界面模量和强度、推进剂/衬层黏接界面模量和强度对损伤位置和损伤程度等的影响规律。结果颗粒/基体黏接界面的“脱湿”是发生推进剂内聚损伤破坏时的主要损伤形式,损伤临界应变阈值约为30%。推进剂/衬层黏接界面损伤破坏时,裂纹扩展路径与预制裂纹方向一致。混合型损伤破坏包括颗粒/基体黏接界面“脱湿”、推进剂/衬层黏接界面脱黏和推进剂基体撕裂,裂纹在推进剂/衬层黏接界面发生扩展的临界应变阈值约为20%,颗粒/基体黏接界面发生“脱湿”损伤及裂纹扩展的临界应变阈值约为60%。推进剂基体强度、颗粒/基体黏接界面强度和推进剂/衬层黏接界面强度对装药黏接界面结构损伤破坏的影响更为显著,前2个参数的增大均能导致发生“脱湿”损伤的位置向推进剂/衬层黏接界面移动,黏接界面结构损伤破坏模式发生转变的临界推进剂/衬层黏接界面强度阈值处于0.80~1.00MPa。结论NEPE推进剂装药的黏接界面结构的损伤破坏形式和损伤程度随细观结构模型材料参数的不同而发生改变。 展开更多
关键词 黏接界面结构 损伤破坏 细观有限元 内聚破坏 黏接界面脱黏 混合型破坏
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融合“理技情”培养理念的专硕专业课程建设
8
作者 王哲君 强洪夫 徐志高 《教育教学论坛》 2024年第6期58-61,共4页
针对提高专业学位硕士研究生培养质量,提出了深度融合“理论知识(理)、专业技能(技)和情感价值观(情)”培养理念的专业课程建设方法,并以火箭军工程大学航天工程方向新增专业学位研究生课程“固体火箭发动机结构完整性分析”为例,紧密... 针对提高专业学位硕士研究生培养质量,提出了深度融合“理论知识(理)、专业技能(技)和情感价值观(情)”培养理念的专业课程建设方法,并以火箭军工程大学航天工程方向新增专业学位研究生课程“固体火箭发动机结构完整性分析”为例,紧密围绕“怎么融”这条主线,以“融什么、谁来融”为两翼,分别从“理技情”融合培养理念的内涵和理、技、情元素挖掘,融合“理技情”培养理念的教学思路和实施,以及课程教学团队改革三个方面,阐述了如何融合“理技情”的“三位一体”培养理念进行课程建设,以期为专业学位硕士研究生的课程改革和培养方法探索等提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 专业学位硕士研究生 航天工程 专业课程 课程建设
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基于SPH方法的射流撞击仿真 被引量：14
9
作者 强洪夫 刘虎 +1 位作者 陈福振 韩亚伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期424-429,共6页
为了研究液体推进剂的撞击雾化问题,采取光滑粒子流体动力学方法 (SPH)进行了射流撞击形成液膜过程的数值模拟。修正了基于连续表面力模型的表面张力算法,推导了考虑粘性与表面张力作用的SPH形式的控制方程,对撞击雾化模型进行了合理简... 为了研究液体推进剂的撞击雾化问题,采取光滑粒子流体动力学方法 (SPH)进行了射流撞击形成液膜过程的数值模拟。修正了基于连续表面力模型的表面张力算法,推导了考虑粘性与表面张力作用的SPH形式的控制方程,对撞击雾化模型进行了合理简化,采用水作为推进剂模拟液。得到了不同撞击速度、角度下的液膜图像及液膜的形成过程图像。证明了SPH方法适于解决存在自由表面及大变形的射流撞击问题。 展开更多
关键词 液体火箭推进剂 光滑粒子流体动力学 射流撞击 液膜 仿真
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修正表面张力算法的SPH方法及其实现 被引量：14
10
作者 强洪夫 陈福振 高巍然 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期375-384,共10页
在Morris提出的表面张力SPH方法基础上,通过引入CSPM方法对边界法向的计算和曲率的计算进行修正,得到表面张力修正方程组;通过半圆形算例测试方法和Morris方法在边界定位、法向计算和曲率计算等影响表面张力关键因素的求解精度,研究曲... 在Morris提出的表面张力SPH方法基础上,通过引入CSPM方法对边界法向的计算和曲率的计算进行修正,得到表面张力修正方程组;通过半圆形算例测试方法和Morris方法在边界定位、法向计算和曲率计算等影响表面张力关键因素的求解精度,研究曲率计算中应采用的光滑长度值.模拟初始方形液滴在表面张力作用下的自然变化过程,并与Morris方法及VOF有限体积法进行对比,表明方法精度较高,稳定性较好.最后,模拟水溶液中两个油滴的互溶过程. 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力学 表面张力算法 CSPM方法 CSF方法 曲率
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基于完全变光滑长度SPH方法的高能炸药爆轰过程数值试验 被引量：12
11
作者 强洪夫 王坤鹏 高巍然 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期27-31,共5页
传统的网格方法在模拟高能炸药(HE)爆炸问题时常会出现网格扭曲等问题,光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics)方法是一种无网格纯Lagrangian粒子方法,非常适合求解这类问题。本文应用作者提出的完全变光滑长度SPH方法,... 传统的网格方法在模拟高能炸药(HE)爆炸问题时常会出现网格扭曲等问题,光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics)方法是一种无网格纯Lagrangian粒子方法,非常适合求解这类问题。本文应用作者提出的完全变光滑长度SPH方法,修正了传统SPH法中由于变光滑长度效应所造成的计算误差,其在模拟密度等物理参量变化梯度剧烈的问题时比传统SPH法具有更高精度和稳定性;针对一维TNT板条爆轰过程和三维TNT聚能装药的爆轰过程两个算例进行了数值试验,并与已有的传统SPH法数值模拟结果及理论解进行了对比。结果表明,算例一说明该方法较传统SPH法在模拟此类问题时具有更高精度,比传统方法计算的CJ参数更接近理论值,验证了该方法在爆轰过程模拟的有效性;算例二说明该方法成功地进行了三维TNT聚能装药的爆轰过程数值试验,获得了爆轰产物气流的传播特性和喷射规律并符合爆炸理论。 展开更多
关键词 爆炸力学 光滑粒子流体动力学 变光滑长度 聚能装药
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基于SPH方法的表面张力修正算法及其应用 被引量：9
12
作者 强洪夫 陈福振 高巍然 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期37-42,共6页
针对传统SPH方法中基于CSF模型的表面张力算法,在计算边界、尖角等粒子缺失部位的曲率时存在偏差较大,且粒子秩序较差,对大变形问题表面张力计算精度较低的问题,在Morris提出的表面张力SPH方法基础上,通过引入CSPM方法对边界法向的计算... 针对传统SPH方法中基于CSF模型的表面张力算法,在计算边界、尖角等粒子缺失部位的曲率时存在偏差较大,且粒子秩序较差,对大变形问题表面张力计算精度较低的问题,在Morris提出的表面张力SPH方法基础上,通过引入CSPM方法对边界法向的计算和曲率的计算进行修正,得到了表面张力修正方程组。应用本文方法模拟了水溶液中初始方形油液滴在表面张力作用下的自然变化过程,与VOF有限体积法进行对比,结果非常吻合;最后,基于本文方法模拟了二维水溶液中两个油滴的碰撞破碎过程。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力学 表面张力算法 CSF方法 曲率 液滴碰撞破碎
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幂律型流体雾化SPH方法数值分析 被引量：7
13
作者 强洪夫 韩亚伟 +1 位作者 王广 刘虎 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期240-247,共8页
幂律型流体的雾化过程存在复杂的界面运动,用传统网格法很难精确追踪运动界面。为研究幂律型流体的雾化特性,运用SPH方法对典型的双股幂律型流体撞击雾化问题进行三维数值分析。根据文献实验,采用SPH方法模拟获得与实验条件相应的数值结... 幂律型流体的雾化过程存在复杂的界面运动,用传统网格法很难精确追踪运动界面。为研究幂律型流体的雾化特性,运用SPH方法对典型的双股幂律型流体撞击雾化问题进行三维数值分析。根据文献实验,采用SPH方法模拟获得与实验条件相应的数值结果,对比后表明,二者雾化角相当吻合,数值结果还成功捕捉到液膜向液丝的破碎过程及网状的液丝分布状态,验证了方法的有效性。分析了射流速度和撞击角度对雾化角的影响,得到雾化角随着射流速度和撞击角度的增加而增大;对雾化后的速度场进行数值分析后表明,撞击点附近,惯性力的作用使速度场变化剧烈;在流体远离撞击点的过程中,粘性耗散作用使速度场趋于稳定,但速度大小小于初始撞击速度。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力学 幂定律模型 雾化 射流 液膜 撞击
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7.62mm步枪弹正冲击30CrMnSiA钢板破坏效应试验 被引量：4
14
作者 强洪夫 傅学金 +1 位作者 杨月诚 王广 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2007年第6期619-625,共7页
采用Ф25口径弹道滑膛炮发射7．62mm步枪弹头对经过某热处理工艺的4．1mm厚30CrMnSiA钢板进行了正冲击弹道破坏效应试验。冲击速度为600～890m／s。随着冲击速度的增加，通过试验分别观察到靶板的破坏模式依次经历隆起和盘形凹陷的塑性... 采用Ф25口径弹道滑膛炮发射7．62mm步枪弹头对经过某热处理工艺的4．1mm厚30CrMnSiA钢板进行了正冲击弹道破坏效应试验。冲击速度为600～890m／s。随着冲击速度的增加，通过试验分别观察到靶板的破坏模式依次经历隆起和盘形凹陷的塑性变形、花瓣型破坏以及冲塞型破坏3种模式。弹道极限速度在662m／s左右。试验结果分析表明，对靶板的冲击效应主要体现在弹头内强度较高的钢芯上，但当冲击速度提高到一定程度之后，被甲的质量效应开始表现出来，形成继钢芯冲塞靶板之后的二次冲塞；冲击之后的弹头钢芯头部镦粗，且其镦粗程度随弹头冲击速度的提高逐渐降低，一般不发生质量侵蚀现象。 展开更多
关键词 7.62 mm步枪弹 30CrMnSiA钢板 正冲击 破坏模式
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完全变光滑长度SPH法及其实现 被引量：21
15
作者 强洪夫 高巍然 《计算物理》 CSCD 北大核心 2008年第5期569-575,共7页
提出完全变光滑长度SPH法及其算法实现.方程组基于对称形式核函数近似,SPH密度演化方程与变光滑长度方程隐式关联;在Springel提出的全守恒SPH方程组基础上,通过将分散核近似形式改进为对称核近似形式得到SPH动量方程和能量方程.采用迭... 提出完全变光滑长度SPH法及其算法实现.方程组基于对称形式核函数近似,SPH密度演化方程与变光滑长度方程隐式关联;在Springel提出的全守恒SPH方程组基础上,通过将分散核近似形式改进为对称核近似形式得到SPH动量方程和能量方程.采用迭代求解密度演化方程和变光滑长度方程,显式求解SPH动量方程和能量方程,增加的计算量相对很少.给出三个1D激波管算例和2D Sedov算例验证方法的有效性.数值结果表明,算法保持动量和能量的守恒律,解决了传统SPH法中由于变光滑长度影响带来的计算误差,且在模拟2DSedov问题时能得到比Springel方法更准确的压强峰值位置和中心压强值.特别适合于模拟爆炸与冲击、大变形大扭曲等密度梯度和光滑长度梯度剧烈变化的问题. 展开更多
关键词 变光滑长度 光滑粒子流体动力学 无网格法 爆炸力学 激波
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基于SPH方法的凝胶推进剂一次雾化仿真研究 被引量：11
16
作者 强洪夫 刘虎 +1 位作者 韩亚伟 陈福振 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期61-66,共6页
一次雾化中存在传统网格法难以解决的自由表面、大变形等问题,本文将光滑粒子流体动力学(SPH)方法探索性地应用于凝胶推进剂一次雾化仿真研究。模型粒子数保持在105左右,在高剪切速率下,将凝胶推进剂看作高粘度牛顿流体,研究了撞击速度... 一次雾化中存在传统网格法难以解决的自由表面、大变形等问题,本文将光滑粒子流体动力学(SPH)方法探索性地应用于凝胶推进剂一次雾化仿真研究。模型粒子数保持在105左右,在高剪切速率下,将凝胶推进剂看作高粘度牛顿流体,研究了撞击速度、撞击角度以及凝胶推进剂物性参数对雾化效果的影响,仿真结果与实验结论基本一致。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力学 凝胶推进剂 一次雾化 仿真
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凝胶推进剂管道流动特性影响因素数值分析 被引量：9
17
作者 强洪夫 夏学礼 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期137-142,共6页
为讨论管道收敛角、体积流率、胶凝剂类型与含量等三因素对凝胶推进剂管道流动特性的影响,用SIMPLEC算法、二阶迎风格式离散柱坐标系下N-S方程,对凝胶推进剂在圆管中的流动进行了二维数值模拟,计算结果表明:(1)体积流率增大,粘度减小,... 为讨论管道收敛角、体积流率、胶凝剂类型与含量等三因素对凝胶推进剂管道流动特性的影响,用SIMPLEC算法、二阶迎风格式离散柱坐标系下N-S方程,对凝胶推进剂在圆管中的流动进行了二维数值模拟,计算结果表明:(1)体积流率增大,粘度减小,含量增大,粘度增大,它们的改变引起粘度变化不显著;(2)收敛角增大,出、入口截面平均表观粘度降低幅度不断增大,出口截面平均表观粘度不断减小至近牛顿粘度水平η∞,当角度改变到一定值后,其引起粘度的变化将不再明显。结果说明:流经管道的体积流率和胶凝剂类型与含量的改变是引起管道流动粘度变化的非显著因素,而管道收敛角是引起粘度变化的重要因素,且在粘度变化与压降需求之间存在最佳结合点。 展开更多
关键词 流体力学 凝胶推进剂 流动特性 影响因素 数值分析
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基于统一强度理论的修正M准则及其在药柱裂纹预测中的应用 被引量：5
18
作者 强洪夫 曹大志 张亚 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期340-343,共4页
针对脆性材料,提出了最大应力三维度准则(M准则)。为了将其推广到延性材料,引入俞茂宏统一强度理论定义裂尖塑性区,并修正了M准则中临界载荷的判据。采用WDN-10 kN材料实验机,在20℃和加载速率2 mm/min下,对含Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的HTPB推... 针对脆性材料,提出了最大应力三维度准则(M准则)。为了将其推广到延性材料,引入俞茂宏统一强度理论定义裂尖塑性区,并修正了M准则中临界载荷的判据。采用WDN-10 kN材料实验机,在20℃和加载速率2 mm/min下,对含Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的HTPB推进剂进行了单轴拉伸试验,得到了不同裂纹倾斜角下裂纹的启裂角和临界载荷。结果表明,与其他准则进行比较,推进剂裂纹的启裂角和修正的M准则预测的结果较为接近,说明可借助修正的M准则预测推进剂裂纹的初始启裂角。 展开更多
关键词 统一强度理论 断裂准则 HTPB固体推进剂
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固体火箭发动机药柱大变形数值分析 被引量：4
19
作者 强洪夫 汪亮 俞茂宏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期77-83,共7页
本文采用基于 Swanson积分型非线性粘弹性本构关系 ,提出了改进的非线性粘弹性本构模型并推导了一种新的增量型关系式 ,对 Poisson比是否与时间 t有关均适用 ,同时考虑时温等效与推进剂材料的可压缩性 ;应用 T.L.法的虚功方程 ,推导出... 本文采用基于 Swanson积分型非线性粘弹性本构关系 ,提出了改进的非线性粘弹性本构模型并推导了一种新的增量型关系式 ,对 Poisson比是否与时间 t有关均适用 ,同时考虑时温等效与推进剂材料的可压缩性 ;应用 T.L.法的虚功方程 ,推导出了三维热粘弹静力问题的有限元列式。最后 ,通过编制的有限元程序对算例进行了分析 ,展示了固体发动机装药的力学特性 ,表明该方法的正确性和实用性。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 药柱 有限元 大变形
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修正变光滑长度SPH方法及其应用 被引量：4
20
作者 强洪夫 高巍然 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2007年第5期419-424,共6页
提出了修正的变光滑长度SPH方法及其算法实现。与传统变光滑长度SPH法相比,新方程组基于对称形式核函数近似,并从根本上考虑了变光滑长度影响。方程组中,密度演化方程与变光滑长度方程隐式关联;而SPH动量方程和能量方程在Springel提出... 提出了修正的变光滑长度SPH方法及其算法实现。与传统变光滑长度SPH法相比,新方程组基于对称形式核函数近似,并从根本上考虑了变光滑长度影响。方程组中,密度演化方程与变光滑长度方程隐式关联;而SPH动量方程和能量方程在Springel提出的全守恒SPH方程组基础上,改进其分散核近似形式为对称核近似形式得到。由于新方程组密度演化方程和变光滑长度方程隐式耦合,采用迭代求解密度演化方程和变光滑长度方程,显式求解SPH动量方程和能量方程的办法,迭代过程增加的计算量相对很少。给出了2个一维激波管算例和二维Sedov算例来验证方法的有效性。结果表明,新方法很好地解决了传统SPH法中变光滑长度影响,特别是在模拟二维Sedov问题时新方法能得到比Springel方法更准确的压强峰值位置,中心压强也更接近理论值。特别适合模拟爆炸与冲击、大变形大扭曲等密度和光滑长度变化剧烈的问题。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力学 无网格法 激波管 Sedov算例
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