烧蚀对脉冲发动机软质隔层打开过程影响的试验设计

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作者 卞云龙 李海阳 +2 位作者 申志彬 朱洪兵 王志强 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期25-32,共8页

针对脉冲发动机软质隔层在工作过程中状态与规律无法准确描述等问题,设计了软质隔层打开试验系统,近似模拟了隔层在脉冲发动机中的工作历程,对比了烧蚀与未烧蚀隔层打开特性,结合电镜扫描微观手段,从机理分析了烧蚀与未烧蚀隔层变形规... 针对脉冲发动机软质隔层在工作过程中状态与规律无法准确描述等问题,设计了软质隔层打开试验系统,近似模拟了隔层在脉冲发动机中的工作历程,对比了烧蚀与未烧蚀隔层打开特性,结合电镜扫描微观手段,从机理分析了烧蚀与未烧蚀隔层变形规律。试验结果表明,烧蚀模拟试验计算与某试验发动机隔层烧蚀率近似相当,相对误差可控制在5%以内;未烧蚀隔层变形呈“谷堆形”,烧蚀后隔层变形呈“灯泡形”。所建立的软质隔层打开试验系统可为脉冲发动机软质隔层设计与试验验证提供一种可行的技术途径和手段。 展开更多

关键词 脉冲固体火箭发动机 软质隔层 工作过程 模拟试验

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某固体火箭发动机推力向量控制系统接头接触性能分析 被引量：6

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作者 刘文芝 戴美魁 +1 位作者 韦广梅 赵永忠 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期573-578,共6页

以某固体火箭发动机推力向量控制系统摆动接头的单珠承载试验模型为计算模型,采用摩擦接触问题的La-grange乘子法与弹塑性耦合的有限元理论,计算分析了摆动接头阳球试件在不同强化层厚度下的接触应力、变形及破坏机理;为降低系统摆动力... 以某固体火箭发动机推力向量控制系统摆动接头的单珠承载试验模型为计算模型,采用摩擦接触问题的La-grange乘子法与弹塑性耦合的有限元理论,计算分析了摆动接头阳球试件在不同强化层厚度下的接触应力、变形及破坏机理;为降低系统摆动力矩,同时考虑大尺寸球面的表面强化和加工工艺,提出了满足接触性能的阳球表面强化层为1～1.4mm的厚度要求。通过与单珠承载试验对比分析,检验了有限元建模及算法的合理性;确定了小变形条件下摆动接头弹塑性摩擦接触应力限额为5 384.9 MPa。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 推力向量控制系统 摆动接头 弹塑性摩擦接触有限元法 单珠承载试验

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固体火箭发动机虚拟样机集成设计环境 被引量：3

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作者 解红雨 张为华 +5 位作者 王锦荷 胡凡 欧海英 江振宇 窦毅芳 谷建光 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期15-18,51,共5页

为支持固体火箭发动机基于虚拟样机的设计技术,提出了固体火箭发动机虚拟样机集成设计环境软件架构。介绍了支持固体火箭发动机虚拟样机的集成设计环境(SRM IDE),该环境集成了发动机设计常用软件和商用软件,以项目管理为中心,采用分布... 为支持固体火箭发动机基于虚拟样机的设计技术,提出了固体火箭发动机虚拟样机集成设计环境软件架构。介绍了支持固体火箭发动机虚拟样机的集成设计环境(SRM IDE),该环境集成了发动机设计常用软件和商用软件,以项目管理为中心,采用分布式体系结构,支持分布在异地的设计人员协同构建发动机虚拟原型和协同仿真,以及发动机设计过程中文档、数据、流程、产品结构及资源等的管理。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 虚拟样机 集成设计环境 协同设计 并行设计

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固体火箭发动机滚动球窝喷管强化接头材料性能分析 被引量：2

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作者 刘文芝 武建新 +1 位作者 杜俊硕 程佳庆 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期522-527,共6页

为提高某固体火箭发动机滚动球窝接头接触承载能力,降低系统摆动力矩,以单珠承载试验模型为计算模型,采用摩擦接触问题的Lagrange乘子法与弹塑性耦合的有限元理论,计算分析了具有不同强化层材料性能的阳球试件与滚动体接触位置处的接触... 为提高某固体火箭发动机滚动球窝接头接触承载能力,降低系统摆动力矩,以单珠承载试验模型为计算模型,采用摩擦接触问题的Lagrange乘子法与弹塑性耦合的有限元理论,计算分析了具有不同强化层材料性能的阳球试件与滚动体接触位置处的接触应力、摩擦应力、变形及破坏机理;解决了阳球不同强化层材料性能对接头接触承载性能的影响问题。根据计算分析结果,提出了满足弹塑性摩擦接触性能条件下,小的摩擦系数、小的弹性模量和较大的屈服极限相配合的阳球强化层材料性能要求;通过与单珠承载试验对比分析,检验了有限元建模及计算结果的合理性。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 滚动球窝喷管 强化接头材料性能 弹塑性摩擦接触有限元 单珠承载试验

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“长二丙改”上面级CPKM发动机喷管两相粘性流动数值模拟研究 被引量：1

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作者 许鹏 梁国柱 +2 位作者 黄喻路 赵永忠 张立群 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期101-104,共4页

对“长二丙改”火箭上面级CPKM发动机喷管的高空性能进行了预示。气相采用显式MacCormack差分格式、颗粒相采用特征线法,数值求解采用轴对称二维两相粘性流动模型。对CPKM发动机喷管进行数值模拟,所得的发动机平均推力与实测性能数据相... 对“长二丙改”火箭上面级CPKM发动机喷管的高空性能进行了预示。气相采用显式MacCormack差分格式、颗粒相采用特征线法,数值求解采用轴对称二维两相粘性流动模型。对CPKM发动机喷管进行数值模拟,所得的发动机平均推力与实测性能数据相比较,相对误差为2.3%。研究表明,所采用的流动模型和数值模拟方法,对高空大面积比喷管性能进行的预示是有效的。 展开更多

关键词 固体火箭发动机喷管 两相流 数值模拟 性能预测

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药柱结构缩比发动机设计与验证 被引量：1

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作者 贾永刚 张为华 +1 位作者 刘东旭 张炜 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期590-592,597,共4页

为了预示固体火箭发动机寿命周期典型环境载荷作用下的药柱力学性能,基于Thepenier等人提出的缩比发动机设计准则,研制出了一种可预示全尺寸药柱力学性能的缩比发动机。通过有限元分析,对该缩比发动机的有效性进行了评估;采用数字散斑技... 为了预示固体火箭发动机寿命周期典型环境载荷作用下的药柱力学性能,基于Thepenier等人提出的缩比发动机设计准则,研制出了一种可预示全尺寸药柱力学性能的缩比发动机。通过有限元分析,对该缩比发动机的有效性进行了评估;采用数字散斑技术,测试了缩比发动机温度试验药柱的应变特征和变化规律。结果显示,缩比发动机的结果与全尺寸药柱的力学性能具有可比性,试验测量数据可为全尺寸发动机药柱力学性能的预示提供依据。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 缩比发动机 药柱 数字散斑相关法 力学性能

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带壳装药水中殉爆特性分析 被引量：2

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作者 胡宏伟 王健 +2 位作者 卞云龙 鲁忠宝 杨青 《水下无人系统学报》 2022年第3期308-313,共6页

为了研究弹药在水下爆炸作用下的安全性,利用水下爆炸试验研究了2种铝壳装药的水中殉爆特性,确定了装药的殉爆距离和殉爆安全距离,并基于气泡能分析了被发装药的殉爆反应程度。结果表明:主发装药为1.5 mm铝壳的PBX装药,被发装药为1.0 m... 为了研究弹药在水下爆炸作用下的安全性,利用水下爆炸试验研究了2种铝壳装药的水中殉爆特性,确定了装药的殉爆距离和殉爆安全距离,并基于气泡能分析了被发装药的殉爆反应程度。结果表明:主发装药为1.5 mm铝壳的PBX装药,被发装药为1.0 mm铝壳的RS211装药时,殉爆距离约为60 mm,殉爆安全距离约为120 mm;主发装药为1.5 mm铝壳的PBX装药,被发装药为1.0 mm铝壳的PBX装药时,殉爆距离约为10 mm,殉爆安全距离约为30 mm。被发装药完全爆轰时,计算得到其反应率在86%~95%之间,这是由于2个气泡的融合导致气泡周期变小。 展开更多

关键词 水下爆炸 带壳装药 殉爆 气泡能

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滚动球窝喷管运动性能分析

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作者 刘文芝 任毅斌 +2 位作者 刘仲民 庞明思 赵永忠 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期352-354,共3页

某固体火箭发动机滚动球窝喷管运动过程中,其接头内部和阴球、阳球及支撑体在滚动体的接触碰撞作用下,运动及受力、变形状态复杂,无法试验测量,是系统结构设计和功能发挥的关键问题。为解决系统运动性能,模拟热试车试验,采用单方程湍流... 某固体火箭发动机滚动球窝喷管运动过程中,其接头内部和阴球、阳球及支撑体在滚动体的接触碰撞作用下,运动及受力、变形状态复杂,无法试验测量,是系统结构设计和功能发挥的关键问题。为解决系统运动性能,模拟热试车试验,采用单方程湍流模型计算喷管内流场,得到系统推力;建立系统刚柔耦合多体动力学模型,计算分析系统及接头内部主要构件的运动规律、接触应力及变形。在预研阶段,以检验系统结构设计和运动性能的合理性,同时为机械类固体火箭发动机推力向量控制系统的研制提供更实用和可行的理论分析方法。 展开更多

关键词 滚动球窝喷管 接头 计算流体动力学 刚柔耦合多体系统动力学 运动性能

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长贮过程中发动机HTPB推进剂老化机理分析 被引量：5

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作者 郭宇 申志彬 +2 位作者 李海阳 张漩 李志杰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期95-101,共7页

为揭示固体推进剂在长期贮存过程中的老化机理,解剖了自然贮存19年贴壁浇注的端羟基聚丁二烯橡胶推进剂装药发动机,沿着药柱径向不同位置进行了取样,并采用扫描电镜、能量色散X射线光谱仪、红外吸收光谱、交联密度等多种手段对这些样品... 为揭示固体推进剂在长期贮存过程中的老化机理,解剖了自然贮存19年贴壁浇注的端羟基聚丁二烯橡胶推进剂装药发动机,沿着药柱径向不同位置进行了取样,并采用扫描电镜、能量色散X射线光谱仪、红外吸收光谱、交联密度等多种手段对这些样品进行了测试分析。研究发现:贴壁浇注发动机药柱不同位置推进剂的老化程度不尽相同,越靠近非金属壳体位置,推进剂的老化程度越严重。进一步深入分析表明:除了丁羟胶中双键的氧化断链和端羟基的缩合等影响推进剂老化,铝粉氧化产生的铝离子会催化丁羟胶双键与氯气或水发生加成反应生成C=Cl双键和仲醇,而铝离子迁移和分布的不均匀会引起药柱老化的不均匀性。研究结果对推进剂配方设计和防老化措施的研究具有重要意义。 展开更多

关键词 固体发动机 端羟基聚丁二烯橡胶 固体推进剂 长期贮存 老化机理

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不同温度和拉伸速率下复合推进剂力学性能及破坏模式分析 被引量：17

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作者 李高春 李树谦 +2 位作者 郭宇 刘铁 王玉峰 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期297-302,共6页

进行不同温度和拉伸速率下推进剂单向拉伸力学性能试验,并利用扫描电镜对拉伸断口形貌进行了观察,分析了温度和拉伸速率对推进剂力学性能的影响以及不同细观破坏模式,特别是低温、高拉伸速率下推进剂的失效机理;基于时温等效原理,给出... 进行不同温度和拉伸速率下推进剂单向拉伸力学性能试验,并利用扫描电镜对拉伸断口形貌进行了观察,分析了温度和拉伸速率对推进剂力学性能的影响以及不同细观破坏模式,特别是低温、高拉伸速率下推进剂的失效机理;基于时温等效原理,给出了推进剂力学性能主曲线和破坏包络线。研究表明:初始模量、抗拉强度主曲线呈指数递减趋势,在高温、低拉伸速率下其值减少;断裂伸长率主曲线呈多项式关系,在低温、高拉伸速率下明显降低;力学性能主曲线和破坏包络线可以用于不同试验条件下失效应力的预测;推进剂在低温、高拉伸速率条件下内部颗粒产生了明显的破碎,相同温度条件下,拉伸速率越高,颗粒破碎越严重。 展开更多

关键词 复合推进剂 主曲线 破坏包络线 破坏模式

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某固体火箭发动机过载环境下内流场研究 被引量：1

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作者 张卫平 杨丹 熊永亮 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期306-311,共6页

文中对某固体火箭发动机工作末期出现的压力振荡现象进行数值研究,采用大涡模拟对装药燃烧后期时刻进行数值模拟,得到了燃烧室内装药转角产生的旋涡脱落现象。通过对燃烧室内不同位置的流场参数进行监测,得到了由于旋涡脱落产生的压力... 文中对某固体火箭发动机工作末期出现的压力振荡现象进行数值研究,采用大涡模拟对装药燃烧后期时刻进行数值模拟,得到了燃烧室内装药转角产生的旋涡脱落现象。通过对燃烧室内不同位置的流场参数进行监测,得到了由于旋涡脱落产生的压力振荡频率。同时,对发动机轴向过载工作条件进行了模拟,得到了过载条件对发动机内压力振荡的影响。结果表明,过载瞬间对发动机内部产生一个大幅压力脉冲,且发动机内不同位置处的影响是不同的,过载使得发动机尾部旋涡脱落的主频发生小幅度增大。最后对发动机头部装药结合进行优化,改进后的内流场旋涡强度得到大幅减小。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 不稳定燃烧 压力振荡 过载

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纤维缠绕复合材料壳体热承载能力分析方法及应用 被引量：1

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作者 栗永峰 申志彬 +2 位作者 张赋 索晓瑜 于海 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期89-94,共6页

提出了一种固体发动机纤维缠绕复合材料壳体热承载能力分析的工程方法。针对某发动机燃烧室纤维缠绕壳体材料,利用NOL环试样测定了不同温度下的强度保持率,计算了其热承载能力,并结合缩比容器的高温强度试验对其进行了验证,理论分析结... 提出了一种固体发动机纤维缠绕复合材料壳体热承载能力分析的工程方法。针对某发动机燃烧室纤维缠绕壳体材料,利用NOL环试样测定了不同温度下的强度保持率,计算了其热承载能力,并结合缩比容器的高温强度试验对其进行了验证,理论分析结果与试验结果误差为7%;最后,利用所提方法预估了某发动机壳体结构的高温承载安全系数,该发动机通过了飞行试验考核,验证了该分析方法的有效性。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 燃烧室壳体 高温强度 纤维缠绕复合材料 安全系数

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