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节流式燃/氧分离组合固体发动机推力性能调节数值研究
1
作者 王革 杨铭 +2 位作者 王富祺 关奔 王立民 《固体火箭技术》 CAS CSCD 2024年第1期35-43,共9页
节流式燃/氧分离组合固体发动机将燃烧室分为富燃燃烧室和富氧燃烧室,采用富燃固体推进剂和富氧固体推进剂串联装填的形式,在两个燃烧室中间增加节流阀,通过调节节流阀开度实现推力调节。利用商业软件对节流式燃/氧分离组合固体发动机... 节流式燃/氧分离组合固体发动机将燃烧室分为富燃燃烧室和富氧燃烧室,采用富燃固体推进剂和富氧固体推进剂串联装填的形式,在两个燃烧室中间增加节流阀,通过调节节流阀开度实现推力调节。利用商业软件对节流式燃/氧分离组合固体发动机在节流阀流道半径不同时的工作状态进行模拟,研究节流式燃/氧分离组合固体发动机的工作特性,获得节流式燃/氧分离组合固体发动机燃气流动和掺混特征,揭示节流式燃/氧分离组合固体发动机推力调节机理以及节流阀流道半径对节流式燃/氧分离组合固体发动机燃烧效率的影响规律。研究发现:节流阀流道开度(即节流阀流道半径R)减小可增大发动机推力;随着节流阀开度的减小,节流阀出口燃气马赫数随之增大,而发动机燃烧效率却出现先增大后减小的规律,当节流阀出口燃气流动达到临界状态时发动机燃烧效率出现最大值。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 燃/氧分离发动机 推力调节 燃烧效率
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HTPB复合固体推进剂老化研究进展
2
作者 李亮辰 孟祥泽 +4 位作者 杨平澜 杨睿 武锐 蔺跃龙 陈家兴 《装备环境工程》 CAS 2024年第4期40-54,共15页
综述了HTPB推进剂在老化试验和表征方法、老化机理、模型构建和寿命预测方面的国内外研究现状,通过对国内外的HTPB推进剂研究历程进行对比,分析了与国外研究整体趋势的差异。从检索文献来看,与国外研究进展相比,国内研究整体上具有起步... 综述了HTPB推进剂在老化试验和表征方法、老化机理、模型构建和寿命预测方面的国内外研究现状,通过对国内外的HTPB推进剂研究历程进行对比,分析了与国外研究整体趋势的差异。从检索文献来看,与国外研究进展相比,国内研究整体上具有起步晚、发展快的特点。在此基础上,展望了今后的研究方向,包括多因素耦合的老化机理探究、老化快速评价、先进监测手段、寿命预测模型优化以及防老化等方面,以期为HTPB推进剂的老化研究提供更多参考。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 老化 试验表征方法 老化机理 老化模型 寿命预测
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立贮固体发动机黏接界面剪切破坏风险研究
3
作者 周坤林 陈家兴 +1 位作者 樊自建 申志彬 《装备环境工程》 CAS 2024年第4期17-23,共7页
目的评估长期立贮固体发动机黏接界面因剪切变形导致破坏的风险。方法对固体发动机黏接界面剪切试件进行高温加速老化,而后对老化剪切试样进行定速拉伸剪切试验,依据剪切试验结果,总结固体发动机黏接界面力学性能的老化规律。基于Arrhen... 目的评估长期立贮固体发动机黏接界面因剪切变形导致破坏的风险。方法对固体发动机黏接界面剪切试件进行高温加速老化,而后对老化剪切试样进行定速拉伸剪切试验,依据剪切试验结果,总结固体发动机黏接界面力学性能的老化规律。基于Arrhenius方程外推得到固体发动机黏接界面考虑老化的剪切变形破坏判据,采用该破坏判据对立式贮存15 a的某型固体发动机黏接界面因剪切变形发生破坏的风险进行评估。结果黏接界面在经过15 a的老化后,其最大剪切变形为0.7926 rad,比初始性能下降5.31%。选定某型固体发动机进行长期立贮工况计算,仿真计算结果显示,该固体发动机立贮15 s时,黏接界面危险点处的切向应变值0.4633 rad。该值小于老化15 a后黏接界面剪切变形破坏起始点,即该发动机在立式贮存15 a后,界面剪切变形程度未达到破坏阈值。结论该破坏判据能够较为直观地对长期立式贮存固体发动机黏接界面因剪切变形发生破坏的风险进行评估,可为长期贮存固体发动机黏接界面结构完整性评估提供借鉴参考。 展开更多
关键词 固体发动机 长期贮存 高温加速 界面老化 剪切破坏 结构完整性评估
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固体推进剂长期贮存损伤性能研究进展
4
作者 陈家兴 黄启庆 +5 位作者 蔺跃龙 武锐 赵猛 贺宏博 史志伟 闫泽永 《装备环境工程》 CAS 2024年第2期1-11,共11页
主要从发动机装药结构的损伤性能有限元仿真分析方法、蠕变损伤试验设计以及蠕变损伤研究方法等3个方面综述了固体推进剂蠕变损伤性能研究进展,指出蠕变效应会导致推进剂内部含能颗粒与基体之间出现脱湿细观损伤,进一步总结了现今蠕变... 主要从发动机装药结构的损伤性能有限元仿真分析方法、蠕变损伤试验设计以及蠕变损伤研究方法等3个方面综述了固体推进剂蠕变损伤性能研究进展,指出蠕变效应会导致推进剂内部含能颗粒与基体之间出现脱湿细观损伤,进一步总结了现今蠕变试验研究和宏细观蠕变性能数值模拟中的不足。分析认为,蠕变损伤试验研究的难点在于研究推进剂材料级试验结果与实际装药结构中推进剂蠕变效应的对应性和数据映射关系,推进剂损伤数值模拟的难点是推进剂含损伤蠕变多尺度本构模型的建立,以及在自重载荷下药柱形变预测计算的应用计算问题。最后提出的建议可以为开展长期贮存条件下推进剂蠕变损伤性能研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 固体推进剂 蠕变损伤性能 本构模型 装药结构 多尺度损伤 蠕变试验方法
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长期立贮固体发动机药柱变形预估方法研究
5
作者 彭湃 陈家兴 +1 位作者 樊自建 邓旷威 《装备环境工程》 CAS 2024年第4期24-34,共11页
目的研究老化与颠振影响下长期立式贮存固体发动机药柱的蠕变特性,基于广义Kelvin模型,构建一种考虑老化和损伤因素的蠕变本构模型。方法通过开展温度与应力加速蠕变试验、高温加速老化试验以及往复拉伸损伤试验,获得老化与损伤对蠕变... 目的研究老化与颠振影响下长期立式贮存固体发动机药柱的蠕变特性,基于广义Kelvin模型,构建一种考虑老化和损伤因素的蠕变本构模型。方法通过开展温度与应力加速蠕变试验、高温加速老化试验以及往复拉伸损伤试验,获得老化与损伤对蠕变的影响规律,建立蠕变预测模型,获取模型参数,并将其嵌入有限元软件。结果利用所得蠕变本构模型计算了某型发动机立式贮存15a后药柱蠕变的应力应变,结果表明,考虑老化因素后,发动机药柱的最大等效应力增大了96.84%,最大等效应变减小了4.07%,在同时考虑老化与损伤因素后,最大等效应力增加了82.77%,最大等效应变减小了3.62%。结论对比不同条件下的仿真结果,老化和损伤对发动机蠕变状态的影响较大。使用该模型能够较好地体现出固体发动机药柱的老化硬化和损伤软化。 展开更多
关键词 固体发动机 立式贮存 时间-温度-应力等效原理 蠕变预测模型 有限元
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基于ADAMS的某型冲锋枪自动机动力学仿真和分析
6
作者 张红勇 王智伟 《计算机测量与控制》 2024年第2期234-243,共10页
为研究某型冲锋枪自动机运动规律和动力学特性,进而探究导气孔大小对自动机运动循环的影响,首先使用UG软件建立该枪自动机的三维实体模型,其次在ADAMS软件中建立虚拟样机,利用Matlab软件对内弹道和导气室压力曲线进行拟合,对该枪的单发... 为研究某型冲锋枪自动机运动规律和动力学特性,进而探究导气孔大小对自动机运动循环的影响,首先使用UG软件建立该枪自动机的三维实体模型,其次在ADAMS软件中建立虚拟样机,利用Matlab软件对内弹道和导气室压力曲线进行拟合,对该枪的单发射击进行仿真,得到了枪机和枪机框的位移速度曲线、复进簧压力曲线等动力学特性,对比仿真结果与试验数据,说明虚拟样机模型具有较高的可行性,最后仿真分析导气孔大小对自动机运动循环的影响,仿真结果表明,随着导气孔直径增大,后坐速度和后坐撞击变大,复进到位速度明显提高,复进时间显著降低,自动循环时间相对缩减,为产品优化设计提供理论参考。 展开更多
关键词 冲锋枪 自动机 动力学 虚拟样机 ADAMS
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固体火箭发动机设计知识体系研究与构建
7
作者 吴昊 孙颖 +2 位作者 王华斌 魏龙 杨静 《国防科技》 2024年第1期79-86,共8页
为进一步整合发动机设计相关知识内容,探究固体火箭发动机设计领域知识体系构建方法。通过研究各类满足固体火箭发动机设计研发知识的存储与管理技术,采用知识采集、知识库建设、知识智能应用等知识工程技术构建发动机知识体系,有助于... 为进一步整合发动机设计相关知识内容,探究固体火箭发动机设计领域知识体系构建方法。通过研究各类满足固体火箭发动机设计研发知识的存储与管理技术,采用知识采集、知识库建设、知识智能应用等知识工程技术构建发动机知识体系,有助于实现专业上支持发动机知识驱动的设计模式,内容上涵盖多种知识类型,改变知识传承方法。固体火箭发动机设计知识体系可对设计知识的有效应用产生推动作用,提高发动机设计知识整体利用率和复用率。 展开更多
关键词 固体发动机设计 知识工程 知识库 知识智能应用
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数字化协同研制体系在固体动力系统领域的研究及应用 被引量：1
8
作者 刘荣荣 杨敏 +1 位作者 田伟 刘湘 《航天工业管理》 2021年第7期13-18,共6页
固体动力系统科研生产是一项多学科、多专业相结合的大型系统工程,研制过程贯穿了设计、工艺、质量和产品调度等各阶段。在管理上受限于企业组织结构和设计、制造、试验等各学科、各专业精细化分工的影响,部分采用数字化手段开展的单学... 固体动力系统科研生产是一项多学科、多专业相结合的大型系统工程,研制过程贯穿了设计、工艺、质量和产品调度等各阶段。在管理上受限于企业组织结构和设计、制造、试验等各学科、各专业精细化分工的影响,部分采用数字化手段开展的单学科、独立专业的工程研究与应用模式成为研制的主流。但在研制管理方面,面对面的研讨方法、数据和信息的分散无序也带来了质量追溯难、过程管控难、研制周期长等问题。 展开更多
关键词 动力系统 企业组织结构 质量追溯 研制周期 系统工程 过程管控 专业相结合 数字化手段
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射频自偏压效应离子推力器束流特性实验研究
9
作者 杨谨远 张思远 +6 位作者 邓海军 李程 冯晨曦 李昊霖 李依潇 陈铮 孙安邦 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期92-100,共9页
为了获得不同推力器工况对射频自偏压效应离子推力器的自偏压幅值和束流特性的影响,本文通过地面实验研究了栅极射频功率、线圈放电功率、工质种类对自偏压幅值和羽流区等离子体参数的影响,同时对直流栅极工况和射频栅极工况下的束流特... 为了获得不同推力器工况对射频自偏压效应离子推力器的自偏压幅值和束流特性的影响,本文通过地面实验研究了栅极射频功率、线圈放电功率、工质种类对自偏压幅值和羽流区等离子体参数的影响,同时对直流栅极工况和射频栅极工况下的束流特性进行了对比。研究结果表明:栅极射频功率的增大会提高自偏压幅值并提升束流强度,但在较高栅极射频功率下,栅极下游区域将发生自持放电并形成等离子体;放电腔内放电模式转换会通过改变等离子体阻抗的方式大幅影响栅极直流自偏压幅值和栅极电压的射频分量,进而影响羽流区等离子体参数;与直流栅极工况相比,射频栅极能同时引出并加速离子和电子,并在栅极下游实现自中和,且在Ar,Kr,Xe三种工质下均具有自中和能力。 展开更多
关键词 自中和 射频自偏压效应 离子推力器 束流特性 实验研究
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低场核磁共振研究胶黏剂的固化和老化过程
10
作者 赵敏 张倩 +4 位作者 杨睿 蔺跃龙 边磊 周文清 赵猛 《装备环境工程》 CAS 2023年第10期118-123,共6页
目的研究胶黏剂的固化程度及在自然贮存和温度循环中的变化。方法利用低场核磁共振技术,通过测定胶黏剂中氢原子在固化和老化过程中横向弛豫时间T2的变化,反映固化过程中交联结构的发展,以及交联结构在6个月自然贮存和100次高低温循环... 目的研究胶黏剂的固化程度及在自然贮存和温度循环中的变化。方法利用低场核磁共振技术,通过测定胶黏剂中氢原子在固化和老化过程中横向弛豫时间T2的变化,反映固化过程中交联结构的发展,以及交联结构在6个月自然贮存和100次高低温循环过程中的变化,阐明胶黏剂的老化机理。结果光固化胶黏剂的光交联反应在20 min后就进行完全,热固化胶黏剂在60℃固化4 h后即达到了较高程度的交联,120℃固化对交联程度的影响不大,更多的是对交联结构的完善。经过‒45~75℃下100次高低温循环后,胶黏剂的交联结构变化不明显。自然贮存6个月后,胶黏剂不仅发生继续交联,而且结构发生了一定的松弛,这些将对其长期使用稳定性带来影响。结论低场核磁共振对氢原子的运动能力敏感,而且制样简单,测试速度快,是研究交联结构变化的强有力的工具,对胶黏剂的研制、固化工艺优化、固化机理研究具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 低场核磁共振 胶黏剂 固化 老化 交联结构 弛豫时间 固化机理
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热物性对混合型CPCMs固液相变特性影响模拟研究
11
作者 代佳琳 毕唯东 +4 位作者 雍玉梅 陈文强 莫晗旸 孙兵 杨超 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1914-1927,F0004,共15页
只有掌握基底和相变材料(PCMs)的热物性对换热特性的影响,才能准确描述混合型复合相变材料(CPCMs)储热性能及有效利用CPCMs。基于双分布(DDF)格子Boltzmann模型,验证并模拟了不同基底和PCMs固、液相的比热容和热扩散系数条件下混合型CP... 只有掌握基底和相变材料(PCMs)的热物性对换热特性的影响,才能准确描述混合型复合相变材料(CPCMs)储热性能及有效利用CPCMs。基于双分布(DDF)格子Boltzmann模型,验证并模拟了不同基底和PCMs固、液相的比热容和热扩散系数条件下混合型CPCMs的相变换热、流动过程,归纳其对相变速率储热的影响规律。结果表明:PCMs内液体环流的自然对流换热对总的换热过程起到促进作用。基材的比热容越大,相变速率越快,能够获得更大储热量;提高基材热扩散系数有利于提高相变速率。固相PCMs比热容越小,相变速率越快,但固、液相变界面越厚,相变越不稳定,所以如果期望得到更高的相变速率可选择固相小于液相比热容的PCMs,但如果更加看重相变的稳定性优先选择固相大于液相比热容的PCMs。 展开更多
关键词 复合材料 数值模拟 格子BOLTZMANN方法 热物性 相变
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氧化铝单晶超声温度传感技术研究
12
作者 薛红新 刘良民 +3 位作者 苗婉茹 王丙寅 王志强 陈国锋 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期173-179,共7页
针对航空、航天发动机温度测试过程中存在的传感器耐氧化性差、使用寿命短、测温精度低等迫切需要解决的问题。首先,采用超声导波测温原理,使用氧化铝(α-Al_(2)O_(3))单晶纤维作为超声波导,构建了超声温度测量系统。其次,对传感器的敏... 针对航空、航天发动机温度测试过程中存在的传感器耐氧化性差、使用寿命短、测温精度低等迫切需要解决的问题。首先,采用超声导波测温原理,使用氧化铝(α-Al_(2)O_(3))单晶纤维作为超声波导,构建了超声温度测量系统。其次,对传感器的敏感元参数进行了设计,利用激光加热基座法生长的氧化铝单晶超声波导,制作了超声温度传感器。最后,对所制作的超声温度传感器进行了标定,在20~1800℃,传感器的灵敏度为0.44 m/(s·℃),重复性为95.27%。在模拟航空发动机测试平台上进行了测温实验,经分析该次测量合成不确定度为7.99℃。该方法为解决航空、航天发动机等恶劣环境下的温度测量,提供了新的途径。 展开更多
关键词 超声导波 温度测量 氧化铝单晶超声波导 激光加热基座法
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基于总体性能最优的总体与动力联合优化
13
作者 苏万兴 戴林 +1 位作者 张赋 于建一 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第1期7-10,共4页
为提升固体运载火箭总体性能,一方面不断提高发动机比冲与质量比等性能参数,另外,总体与发动机一体化联合优化也是切实有效的技术途径。以典型的固体运载火箭为例,探索了总体与发动机一体联合优化方向,对一级发动机与高空发动机开展了... 为提升固体运载火箭总体性能,一方面不断提高发动机比冲与质量比等性能参数,另外,总体与发动机一体化联合优化也是切实有效的技术途径。以典型的固体运载火箭为例,探索了总体与发动机一体联合优化方向,对一级发动机与高空发动机开展了多途径优化,使火箭运载能力得到显著提升。 展开更多
关键词 总体优化 固体发动机 联合优化
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颗粒冲刷条件下硅橡胶绝热材料烧蚀特性实验研究 被引量：10
14
作者 刘洋 关轶文 +3 位作者 吴育飞 李江 陈剑 王敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期227-234,共8页
为了研究颗粒冲刷条件下硅橡胶绝热材料的烧蚀规律和特性,采用一种颗粒冲刷状态可调的实验发动机,以添加有短切碳纤维和高硅氧玻璃纤维的硅橡胶为研究对象,开展了颗粒聚集浓度范围为34.5~75.3kg/m3,冲刷速度为9.4~35.9m/s,角度为19.3... 为了研究颗粒冲刷条件下硅橡胶绝热材料的烧蚀规律和特性,采用一种颗粒冲刷状态可调的实验发动机,以添加有短切碳纤维和高硅氧玻璃纤维的硅橡胶为研究对象,开展了颗粒聚集浓度范围为34.5~75.3kg/m3,冲刷速度为9.4~35.9m/s,角度为19.3°~55.5°条件下的13次热试车实验,获得了颗粒冲刷状态参数和炭化烧蚀率之间的宏观影响规律,通过对试验后试件的宏观形貌和微观结构特征进行分析,初步探讨了硅橡胶绝热材料的烧蚀机理。研究结果表明:(1)和EPDM绝热材料的烧蚀规律和特性不同,实验条件下硅橡胶炭化层更厚且致密,硅橡胶材料的最大烧蚀率随颗粒聚集浓度变化较为敏感,当超过50kg/m3临界浓度值时,烧蚀率随浓度的增加而急剧增大。最大烧蚀率随颗粒冲刷速度增加而增大,并呈现出先急剧增加后缓慢增加的趋势;(2)在颗粒冲刷速度较低条件下,硅橡胶材料烧蚀率要高于EPDM的,在颗粒冲刷速度较高条件下,硅橡胶耐冲刷性能要略优于EPDM的;(3)硅橡胶的热分解温度区间约为623~989K,在烧蚀过程中,高硅氧纤维和硅橡胶分解产生的Si O2会渗透到炭化层骨架中,进一步和C反应形成Si C,从而使炭化层致密化,具备耐冲刷特性;(4)通过分析烧蚀形貌和微观特征,初步提出了三层一面(基体层,热解层,炭化层,冲刷面)的烧蚀物理模型。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 硅橡胶 绝热层 烧蚀特性 烧实验
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涡流阀固体变推力发动机控制流参数影响规律研究 被引量：3
15
作者 魏祥庚 李娜 +1 位作者 李江 孙兵 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1235-1240,共6页
为快速求解涡流阀固体变推力发动机的工作参数、研究控制流参数对涡流阀固体变推力发动机的影响规律,改进了求解涡流阀固体变推力发动机工作参数的理论计算模型,并利用该模型研究了控制流参数对涡流阀固体变推力发动机推力调节性能的影... 为快速求解涡流阀固体变推力发动机的工作参数、研究控制流参数对涡流阀固体变推力发动机的影响规律,改进了求解涡流阀固体变推力发动机工作参数的理论计算模型,并利用该模型研究了控制流参数对涡流阀固体变推力发动机推力调节性能的影响规律。结果表明:该模型最大相对误差为10.83%,可用于涡流阀固体变推力发动机的计算分析;在控制流压强与控制流流量相同及分子量相当的情况下,提高控制流温度可以提高推力调节比;控制流流量是决定涡流阀固体变推力发动机推力调节比最重要的参数;增加燃气发生器的燃面,不仅可以提高涡流阀固体变推力发动机的推力调节比,同时可以减小发动机的比冲损失。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 推力调节 涡流阀 控制流 数值计算
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近地点变轨发动机高空喷管性能预示研究 被引量：4
16
作者 梁国柱 张中钦 +1 位作者 安联 刘泽明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期415-419,共5页
对长征 2E火箭近地点变轨发动机EPKM高空喷管的地面性能和高空性能进行了预示。在喷管跨声速区,气相采用显式MacCormack差分格式、颗粒相采用特征线法,而在喷管超声速区采用特征线法,数值求解轴对称二维无粘两相流动模型。结合喷管内的... 对长征 2E火箭近地点变轨发动机EPKM高空喷管的地面性能和高空性能进行了预示。在喷管跨声速区,气相采用显式MacCormack差分格式、颗粒相采用特征线法,而在喷管超声速区采用特征线法,数值求解轴对称二维无粘两相流动模型。结合喷管内的气流分离准则预测发动机地面工作时的性能,同时根据地面试验数据外推发动机的高空性能,与实测性能数据比较,平均推力相对误差约为5 6%和1 5%左右;而直接对发动机高空工作时的满流状态喷管进行数值模拟所得的发动机平均推力与实测性能数据比较相对误差约为1 7%左右。研究表明,所采用的流动模型、气流分离准则和数值方法对高空喷管不同工况下的性能进行工程预示是有效的。 展开更多
关键词 变轨发动机 喷管性能 火箭发动机 二相流 分离流 数值仿真
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发动机黏接界面损伤破坏过程细观数值仿真
17
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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拉伸加载下老化复合固体推进剂的损伤演化定量分析
18
作者 刘新国 王哲君 +1 位作者 韩永恒 陈家兴 《装备环境工程》 CAS 2024年第4期1-8,I0011,共9页
目的定量分析老化对拉伸加载下复合固体推进剂细观损伤演化的影响规律。方法开展不同老化时间(0、32、74、98d)下三组元端羟基聚丁二烯(HTPB)复合固体推进剂的热加速老化试验,以及老化后推进剂的微型哑铃形试验件在不同拉伸应变水平(0... 目的定量分析老化对拉伸加载下复合固体推进剂细观损伤演化的影响规律。方法开展不同老化时间(0、32、74、98d)下三组元端羟基聚丁二烯(HTPB)复合固体推进剂的热加速老化试验,以及老化后推进剂的微型哑铃形试验件在不同拉伸应变水平(0、5%、10%、20%、40%、50%)下的微CT扫描观测试验,并对扫描重构图像进行定量分析,获得老化对推进剂细观损伤演化的影响规律。结果随拉伸应变增加,老化前后推进剂微CT图像的灰度均方差、平均孔隙率和图像的分形维数均呈非线性增加趋势,图像的灰度均值呈非线性减小趋势。在较低应变水平(<10%)下,上述参数受老化时间的影响不显著,但随拉伸应变增加(≥10%)和老化时间增长,灰度均方差、平均孔隙率、孔隙率增量和分形维数的数值整体增高,而灰度均值随老化时间的增长而降低,且不同老化时间下,分形维数与平均孔隙率之间存在正线性关系。结论重构得到微CT图像的灰度均值、平均孔隙率和分形维数可作为表征参数,用于定量分析老化复合固体推进剂在拉伸载荷下的细观损伤和损伤的动态演化规律,推进剂的初始损伤和小应变下的损伤程度受老化的影响较弱,而老化时间对推进剂细观损伤的影响在较高应变水平下更加显著。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 老化 拉伸加载 损伤演化 定量分析 微CT
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火箭发动机尾部结构优化研究 被引量：2
19
作者 武侠 曾旭 +1 位作者 黄坚 宋汉强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2822-2829,共8页
针对火箭发动机尾部壳体烧穿故障导致系统级失效的突出问题,运用贝叶斯网络模型推得影响系统可靠性的薄弱环节,结合试件性能与残骸分解数据,分析系统故障机理。采用有限元数值计算手段,由流场计算分析固定支架结构破坏后发动机内流场情... 针对火箭发动机尾部壳体烧穿故障导致系统级失效的突出问题,运用贝叶斯网络模型推得影响系统可靠性的薄弱环节,结合试件性能与残骸分解数据,分析系统故障机理。采用有限元数值计算手段,由流场计算分析固定支架结构破坏后发动机内流场情况,进而明确系统结构优化方案。经结构优化考核试验,火箭发动机外壁温升降低62.17%,系统可靠性提高0.62%,实现可靠性增长的目的。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 贝叶斯网络 有限元分析 结构优化 可靠性增长
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针栓变推力固体火箭发动机动态响应特性研究 被引量：4
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作者 马宝印 李军伟 +3 位作者 王兴起 宋岸忱 张智慧 王宁飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2161-2172,共12页
为了解针栓式固体发动机的动态响应特性,基于可变等效喉部面积的调控内弹道模型,研究了针栓型面及其调节过程对发动机动态响应的影响。结果表明:针栓式变推力固体发动机响应时间以及推力响应的动态特性与针栓移动速度、针栓型面以及推... 为了解针栓式固体发动机的动态响应特性,基于可变等效喉部面积的调控内弹道模型,研究了针栓型面及其调节过程对发动机动态响应的影响。结果表明:针栓式变推力固体发动机响应时间以及推力响应的动态特性与针栓移动速度、针栓型面以及推进剂压力指数密切相关。发动机响应时间由针栓移动时间和针栓移动造成的压力延迟时间组成;随针栓移动速度增大,针栓移动过程与压力延迟过程相对比重发生变化,使得响应时间先快速缩短后趋向于定值,由32ms缩短至11.6ms,而推力过冲逐渐增大,但在针栓打开过程中响应时间更短,推力过冲更大,并且计算表明压力和等效喉部面积的相对变化率决定了推力过冲;随着正压力指数的增大,压力调节范围增大,推力过冲和响应时间均增加,而负压力指数的推进剂明显缩短响应时间,抑制推力过冲;凸型面针栓能够缩短响应时间同时降低推力过冲,可根据等效喉部面积相对变化率获得最佳型面曲率,使得响应时间和推力过冲最小。 展开更多
关键词 针栓 固体火箭发动机 动态响应 响应时间 推力过冲
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