基于ANSYS Multiphysics的电磁阀电磁力仿真分析

基于ANSYS Multiphysics模块建立电磁阀电磁力有限元分析模型,对电磁阀磁场特性进行仿真分析,仿真结果表明该分析方法能够精确计算整个电磁阀磁路空间的磁场、漏磁效应及衔铁所受的电磁力.气隙和电流对电磁力的影响分析结果表明,电磁阀动作过程中电磁力随气隙的增大而减小,减小的速率与电流大小相关,电流越小,气隙对电磁力的影响越显著.该分析方法可应用于航天电磁阀的设计和分析,具有一定的工程应用价值.     

超临界氦增压系统仿真与优化设计

采用基于集总参数法的AMESim两相流库及32参数的MBWR物性方程,针对超临界氦增压的地面预增压过程及箭上增压过程,构建了超临界氦增压系统仿真模型,实现了从亚临界的气液两相流到临界流、超临界流状态的全过程仿真。以某超临界氦增压系统为算例进行了超临界氦增压仿真分析,并建立了超临界氦增压系统优化模型,以增压完成后挤压气瓶剩余质量和液氦贮罐内剩余质量最小为优化目标,以挤压气瓶容积,液氦贮罐容积为优化变量,采用多目标遗传算法对该超临界氦增压系统参数进行了优化设计,在满足增压要求的情况下减轻了系统的总质量。     

带有预应力的空间管路随机振动分析

针对带有预应力的空间复杂管路结构,在静力分析的基础上,开展振动模态分析及随机振动响应分析,对比不同安装方式对管路的变形、应力、频率特性、随机振动响应的影响.通过研究给出内压、固定方式对管路动态特性的影响,为工程研究提供基础.     

楔形螺纹紧固件性能试验研究

为了验证楔形螺纹紧固件的防松性能,分析了楔形螺纹紧固件的特点,选取4种适合航天产品使用的紧固件防松方式进行振动试验,获得了防松性能对比结果,证明楔形螺纹较传统防松方式效果更好。在楔形螺纹紧固件扭矩系数测试试验中,以扭矩、预紧力测量为手段,以应变值为桥梁,得到了本次试验所用M10规格楔形螺纹紧固件试验件的扭矩系数。试验方法和结果,为该类螺纹的进一步研究提供了参考借鉴。     

膜片式金属膜盒充放气过程结构仿真分析

为了研究保险阀膜片式金属膜盒在充放气过程中的受力情况及作用机理,并分析各因素对其疲劳特性的影响,基于Abaqus结构仿真软件开展二维轴对称仿真研究.通过静力分析得到充放气单个循环破裂位置的应力变化曲线,使用雨流计数法分解为多个子循环,基于应力疲劳分析方法计算寿命试验次数下破裂位置的疲劳损伤.计算结果表明,限位行程为0～2mm的膜盒疲劳寿命低于限位行程0～4mm状态;相对于拉伸校型,压缩校型使得膜盒疲劳寿命降低更加明显.在工程应用中,适当增大限位行程、避免膜片组校型可以提高金属膜盒疲劳寿命.     

基于有限元法的运载火箭管路随机振动疲劳寿命分析

采用有限元法,基于ABAQUS和nCode开展了火箭增压输送管路随机振动疲劳寿命仿真研究,建立了典型输送管路的有限元分析模型,计算得到了管路结构的频响特性,在此基础上基于频域随机振动疲劳寿命分析方法,计算了输送管路在随机振动条件下的疲劳寿命。研究结果表明,该分析方法可用于指导运载火箭的增压输送系统管路疲劳耐久性的设计和分析,具有一定的工程应用价值。     

金属软管轴向静刚度特性试验研究

针对目前对航天管路系统金属软管静刚度特性认识有限的问题，对金属软管开展了轴向刚度试验研究。通过设计轴向刚度试验，考虑了无内压状态和充压0.5 MPa状态下的拉伸、压缩工况，获得了2种不同规格的金属软管试验件的刚度曲线。试验结果表明，软管的轴向刚度表现出了高度非线性，在低刚度阶段两试件的刚度分别为56.82 N/mm和167.13 N/mm,在高刚度阶段两试件的刚度则分别大于3 724.62 N/mm和4 014.14 N/mm。使用数字图像法，获取了轴向拉伸时网套的编织角变化及外径变化信息，分析了几何非线性和边界非线性因素对软管刚度的影响，提出了基于接触的金属软管非线性力学行为解释。使用有限元仿真方法，对金属软管轴向拉伸过程中的刚度非线性变化进行了复现，验证了基于接触的金属软管非线性力学行为解释的可靠性。为金属软管刚度非线性的进一步分析提供参考。