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基于粒子群算法的可重复使用液体火箭发动机减损优化问题研究
被引量:
1
1
作者
程玉强
吴建军
刘洪刚
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2009年第2期151-154,共4页
针对可重复使用液体火箭发动机起动过程,研究了系统控制输入序列的变化对以涡轮叶片为代表的关键部件累积损伤的影响。在系统性能变化不大前提下,为使瞬间动态过程中涡轮叶片损伤累积较小,从而提高可重复使用发动机工作寿命和使用次数,...
针对可重复使用液体火箭发动机起动过程,研究了系统控制输入序列的变化对以涡轮叶片为代表的关键部件累积损伤的影响。在系统性能变化不大前提下,为使瞬间动态过程中涡轮叶片损伤累积较小,从而提高可重复使用发动机工作寿命和使用次数,将系统性能函数和涡轮叶片累积损伤量设为目标函数,应用粒子群算法对系统控制输入序列进行优化设计。仿真结果表明:1)在系统性能函数值相同情况下,控制输入序列引起的涡轮叶片累积损伤大不相同;2)选择优化后的控制输入序列能够实现发动机高性能条件下,降低涡轮叶片累积损伤的目的。
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关键词
可重复使用
液体火箭
发动机
涡轮叶片
粒子群算法
控制输入序列
性能目标函数
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职称材料
可重复使用液体火箭发动机设计参数对推力室身部棘轮应变的影响
被引量:
6
2
作者
羽中豪
金平
蔡国飙
《载人航天》
CSCD
北大核心
2018年第2期245-252,共8页
为探究可重复使用火箭发动机设计参数对推力室身部在工作过程中热棘轮现象的影响,采用经典的液体火箭发动机设计方法设计了不同室压、推力及混合比的推力室,通过准二维传热计算方法、非线性有限元热-结构耦合分析方法和局部应变法对比...
为探究可重复使用火箭发动机设计参数对推力室身部在工作过程中热棘轮现象的影响,采用经典的液体火箭发动机设计方法设计了不同室压、推力及混合比的推力室,通过准二维传热计算方法、非线性有限元热-结构耦合分析方法和局部应变法对比了不同设计参数的推力室在工作过程中的棘轮应变及其发展情况。计算结果表明,相同的热试时间,循环工作的发动机推力室比单次工作的发动机推力室产生的应变更大;设计参数对棘轮应变的影响是通过改变推力室热环境来实现的;其他设计参数不变,室压更高、推力更小或混合比更高的推力室的棘轮应变更大;高室压、大推力或高混合比的推力室棘轮应变随循环次数的增加而减小。
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关键词
可重复使用
火箭
发动机
再生冷却推力室设计
设计参数
热机械疲劳
棘轮应变
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职称材料
国外运载火箭可重复使用关键技术综述
被引量:
44
3
作者
冯韶伟
马忠辉
+2 位作者
吴义田
栾宇
王月
《导弹与航天运载技术》
北大核心
2014年第5期82-86,共5页
运载器的可重复使用是未来航天运输系统的主要发展方向,具有重要的应用价值。可重复使用运载火箭能够有效降低发射成本,但也会遇到许多技术难题。针对Falcon 9火箭的研制情况,分析国外多级入轨可重复使用火箭发展历程,分析研究实现可重...
运载器的可重复使用是未来航天运输系统的主要发展方向,具有重要的应用价值。可重复使用运载火箭能够有效降低发射成本,但也会遇到许多技术难题。针对Falcon 9火箭的研制情况,分析国外多级入轨可重复使用火箭发展历程,分析研究实现可重复使用运载火箭所需要解决的关键技术难题,为新型航天运输系统的发展提供参考。
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关键词
可重复使用
运载火箭
着陆器
防热结构
可重复使用发动机
运载能力
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职称材料
火箭发动机涡轮叶片动态响应计算及方法
被引量:
2
4
作者
任众
许开富
朱东华
《火箭推进》
CAS
2020年第6期45-51,共7页
随着可重复使用发动机的研制,必须对涡轮叶片的高周疲劳问题开展深入研究。提出了一种针对局部进气冲击式涡轮在气流激振力作用下的动态响应理论计算模型,将叶片简化为悬臂梁结构,同时考虑离心力及阻尼的影响,建立其受迫振动微分方程及...
随着可重复使用发动机的研制,必须对涡轮叶片的高周疲劳问题开展深入研究。提出了一种针对局部进气冲击式涡轮在气流激振力作用下的动态响应理论计算模型,将叶片简化为悬臂梁结构,同时考虑离心力及阻尼的影响,建立其受迫振动微分方程及求解方法,同时提出了一种局部进气涡轮叶片气流激振力的简化模型。以某发动机涡轮叶片为研究对象,分别采用理论模型及三维流固耦合仿真的方法对叶片进行动态响应分析,通过两种方法的结果对比来验证理论模型的正确性。结果表明,与三维仿真结果相比,采用理论模型方法计算得到的叶片根部平均动应力低3.39%,响应频率高1.62%,响应最大幅值低11.4%。从而验证了理论模型的准确性,可以采用该方法开展火箭发动机涡轮叶片高周疲劳设计。
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关键词
可重复使用
火箭
发动机
冲击式涡轮
动态响应
理论模型
流固耦合仿真
高周疲劳
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职称材料
题名
基于粒子群算法的可重复使用液体火箭发动机减损优化问题研究
被引量:
1
1
作者
程玉强
吴建军
刘洪刚
机构
国防科学技术大学航天与材料工程学院
出处
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2009年第2期151-154,共4页
基金
国家自然科学基金(50276068)
教育部"新世纪优秀人才支持计划"基金(NCET-06-0927)
湖南省自然科学基金(08JJ4023)资助
文摘
针对可重复使用液体火箭发动机起动过程,研究了系统控制输入序列的变化对以涡轮叶片为代表的关键部件累积损伤的影响。在系统性能变化不大前提下,为使瞬间动态过程中涡轮叶片损伤累积较小,从而提高可重复使用发动机工作寿命和使用次数,将系统性能函数和涡轮叶片累积损伤量设为目标函数,应用粒子群算法对系统控制输入序列进行优化设计。仿真结果表明:1)在系统性能函数值相同情况下,控制输入序列引起的涡轮叶片累积损伤大不相同;2)选择优化后的控制输入序列能够实现发动机高性能条件下,降低涡轮叶片累积损伤的目的。
关键词
可重复使用
液体火箭
发动机
涡轮叶片
粒子群算法
控制输入序列
性能目标函数
Keywords
reusable liquid propellant rocket engine
turbine blade
particle swarm optimization algorithm
control input sequence
performance function
分类号
V434 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
可重复使用液体火箭发动机设计参数对推力室身部棘轮应变的影响
被引量:
6
2
作者
羽中豪
金平
蔡国飙
机构
北京航空航天大学宇航学院
出处
《载人航天》
CSCD
北大核心
2018年第2期245-252,共8页
基金
载人航天预先研究项目(050302)
文摘
为探究可重复使用火箭发动机设计参数对推力室身部在工作过程中热棘轮现象的影响,采用经典的液体火箭发动机设计方法设计了不同室压、推力及混合比的推力室,通过准二维传热计算方法、非线性有限元热-结构耦合分析方法和局部应变法对比了不同设计参数的推力室在工作过程中的棘轮应变及其发展情况。计算结果表明,相同的热试时间,循环工作的发动机推力室比单次工作的发动机推力室产生的应变更大;设计参数对棘轮应变的影响是通过改变推力室热环境来实现的;其他设计参数不变,室压更高、推力更小或混合比更高的推力室的棘轮应变更大;高室压、大推力或高混合比的推力室棘轮应变随循环次数的增加而减小。
关键词
可重复使用
火箭
发动机
再生冷却推力室设计
设计参数
热机械疲劳
棘轮应变
Keywords
reusable rocket engine
design of regeneratively cooled liquid rocket engine chamber
design parameters
thermal-mechanic fatigue
ratchet strain
分类号
V434.24 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
国外运载火箭可重复使用关键技术综述
被引量:
44
3
作者
冯韶伟
马忠辉
吴义田
栾宇
王月
机构
北京宇航系统工程研究所
中国运载火箭技术研究院
出处
《导弹与航天运载技术》
北大核心
2014年第5期82-86,共5页
文摘
运载器的可重复使用是未来航天运输系统的主要发展方向,具有重要的应用价值。可重复使用运载火箭能够有效降低发射成本,但也会遇到许多技术难题。针对Falcon 9火箭的研制情况,分析国外多级入轨可重复使用火箭发展历程,分析研究实现可重复使用运载火箭所需要解决的关键技术难题,为新型航天运输系统的发展提供参考。
关键词
可重复使用
运载火箭
着陆器
防热结构
可重复使用发动机
运载能力
Keywords
Reusable launch vehicle
Space Lander
Thermal protection structure
Reusable rocket motor, Launching capacity
分类号
V475 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
火箭发动机涡轮叶片动态响应计算及方法
被引量:
2
4
作者
任众
许开富
朱东华
机构
西安航天动力研究所
出处
《火箭推进》
CAS
2020年第6期45-51,共7页
基金
国家重大基础研究项目(613321)。
文摘
随着可重复使用发动机的研制,必须对涡轮叶片的高周疲劳问题开展深入研究。提出了一种针对局部进气冲击式涡轮在气流激振力作用下的动态响应理论计算模型,将叶片简化为悬臂梁结构,同时考虑离心力及阻尼的影响,建立其受迫振动微分方程及求解方法,同时提出了一种局部进气涡轮叶片气流激振力的简化模型。以某发动机涡轮叶片为研究对象,分别采用理论模型及三维流固耦合仿真的方法对叶片进行动态响应分析,通过两种方法的结果对比来验证理论模型的正确性。结果表明,与三维仿真结果相比,采用理论模型方法计算得到的叶片根部平均动应力低3.39%,响应频率高1.62%,响应最大幅值低11.4%。从而验证了理论模型的准确性,可以采用该方法开展火箭发动机涡轮叶片高周疲劳设计。
关键词
可重复使用
火箭
发动机
冲击式涡轮
动态响应
理论模型
流固耦合仿真
高周疲劳
Keywords
reusable rocket engine
impact turbine
dynamic response
theoretical model
fluid-solid coupling simulation
high cycle fatigue
分类号
V434.21 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于粒子群算法的可重复使用液体火箭发动机减损优化问题研究
程玉强
吴建军
刘洪刚
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2009
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
可重复使用液体火箭发动机设计参数对推力室身部棘轮应变的影响
羽中豪
金平
蔡国飙
《载人航天》
CSCD
北大核心
2018
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
国外运载火箭可重复使用关键技术综述
冯韶伟
马忠辉
吴义田
栾宇
王月
《导弹与航天运载技术》
北大核心
2014
44
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
火箭发动机涡轮叶片动态响应计算及方法
任众
许开富
朱东华
《火箭推进》
CAS
2020
2
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职称材料
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