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题名潜入式喷管喉衬界面间隙优化设计
被引量：3
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作者
龚建良
胥会详
张正泽
薛瑞
王春光
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机构
西安近代化学研究所
西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期415-420,共6页
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文摘
为了解决固体火箭发动机潜入式喷管喉衬在热载荷与内压联合作用下界面间隙优化问题,数值模拟方法求解了喷管热结构响应。采用流体仿真软件,计算了潜入式喷管流动过程的稳态流场,获取了高温燃气流动参数与固体壁面对流换热系数。并采用三维有限元结构计算平台,编写了非均布壁面压力载荷与非均布对流换热系数子程序,求解了喉衬前后搭接界面间隙在0mm,0.05mm,0.10mm,0.15mm,0.20mm下喷管热结构耦合问题,获取了材料内部温度场与应力场分布。结果表明,喉衬环向压应力与拉应力都随时间增加,先增大后减小。其次,随间隙增大,喉衬拉应力先减小后增大,喉衬压应力先增大后减小。再次,依据界面闭合与喉衬环向受力最小的准则,确定了喉衬前后间隙的相对最优值,前间隙相对最优值0.10mm,后间隙相对最优值0.05mm。本文数值方法可为喷管热防护材料界面搭接与喉衬界面间隙设计提供指导,也可应用于评估喷管热防护与结构强度安全余量。
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关键词
固体火箭发动机
潜入式喷管
有限元方法
热应力
界面应力
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Keywords
Solid rocket motor
Submerged nozzle
Finite element method
Thermal stress
Interface stress
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分类号
V435.21
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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