固体火箭发动机燃烧室壳体纤维缠绕模具设计

介绍一种固体火箭发动机燃烧室壳体纤维缠绕芯模的设计.这项工作的目的在于提供一种可重复使用的纤维缠绕芯模.它采用的方法是钢模分瓣法.这种芯模的关键技术是芯模的组装和脱模.这项工作的意义在于提高纤维缠绕固体火箭发动机燃烧室壳体的比强度,节约生产成本,提高工作效率.     

固体火箭发动机复合材料壳体承载力分析

为了提高固体火箭发动机(SRM)的外载荷承载能力,研究了其复合材料壳体的失效机制,提出了复合材料壳体的增强改进结构形式。通过提高复合材料外缠绕层的轴向刚度和横向弯曲刚度,使得连接区域内的内、外缠绕层的轴向变形相协调,改善了内、外缠绕层的轴向承载分配,使增强改进后的复合材料壳体结构的承载能力提高了124%,而结构质量增加低于10%。研究结果表明: SRM复合材料壳体承载能力的关键因素是连接区域内复合材料内、外缠绕层的刚度匹配设计,只有保证连接区域内的刚度匹配和位移变形相协调,才能充分发挥复合材料壳体的承载能力。     

固体火箭发动机壳体低压力开裂原因分析

通过化学成分分析、力学性能试验、断口宏微观分析等方法,对某固体火箭发动机壳体水压试验低压力开裂的原因进行了分析。结果表明:该发动机壳体开裂的性质为低应力下的韧性断裂,开裂的主要原因是发动机壳体外表面局部区域存在微裂纹缺陷。     

基于爆破试验的CFRP固体火箭发动机壳体的可靠性设计

根据GJB 1878-94制备了8个碳纤维缠绕复合材料压力容器，通过试验获得壳体的纤维强度、缠绕角、几何尺寸、爆破压强等随机变量特征值，利用这些实验数据对固体火箭发动机壳体进行可靠性设计，并与传统的安全系数法设计进行比较。结果表明，使用可靠性安全系数法设计可以实现安全性和经济性的统一。分析了材料的力学性能参数及壳体的几何参数等随机变量的变异系数对CFRP固体火箭发动机壳体爆破压强分散程度的影响。纤维应力、壳体纤维层厚度和壳体半径的变异系数的大小直接影响了爆破压强的分散程度；而纤维缠绕角除其变异系数的大小直接影响爆破压强的分散程度外，其参数均值也对爆破压强的分散程度有影响。     

固体火箭发动机粘弹动力学研究

用有限元法通过复特征值分析,建立了固体火箭发动机振动特性分析的复特征值法和直接频率法两种计算模型。用其计算固体火箭发动机弯曲振动的固有频率、振型及阻尼、并进行试验验证,得到了较满意的结果。     

火箭发动机壳体开裂原因

某火箭发动机壳体在进行静力试验时发生开裂,通过化学成分分析、力学性能测试、金相检验、断口分析等方法,对壳体的开裂原因进行了分析.结果表明,成分偏析导致壳体在旋压过程中产生微观缺陷;在水压试验过程中,水中的活性离子会加速裂纹的扩展,导致壳体在静力试验时发生氢脆和应力腐蚀开裂.     

固体火箭发动机烟雾测量的不确定度分析

通过实验的方法，研究了固体推进剂配方组成、发动机工作压力、环境的温湿度变化对推进剂燃烧产生的烟雾的影响，对烟雾的测试结果进行不确定度分析。     

专利介绍（二）——专利名称：一种炮弹用固体火箭发动机药柱的装填工艺

一种炮弹用固体火箭发动机药柱的装填工艺，将发动机药柱的贴壁浇注工艺和自由装填工艺的优点有机地结合起来的，通过在发动机药柱侧面与发动机壳体之间注入填充剂，解决了贴壁浇注工艺和自由装填工艺分别生产的固体火箭发动机药柱在炮射过程中抗过载能力低的技术问题，使发动机具有一致性好、可靠性高、装药量大的优点。     

一种通用型固体火箭发动机装药燃烧模拟办法

本文致力于找到一种新型具有通用型固体火箭发动机装药的燃烧模拟方法。本文选用的装药模型是星孔装药。保存数据时,我们选用链表结构,更方便地实现点的删除,最终生成了星孔装药的燃烧曲线。     

纤维缠绕固体火箭发动机壳体的应力及强度分析

纤维增强复合材料在许多领域得到广泛应用,固体火箭发动机壳体就是一例。因此,分析其不同内压下的应力及预报爆破压力是十分重要的。复合材料结构承载过程的应力分析,需进行单元失效判断,许引入失效单元的刚度衰退,这种方法是最合理的。本文采用该方法并结合大变形有限元分析理论,计算了某一纤维缠绕固体火箭发动机壳体的应力和爆破压力,数值计算结果与实测数据吻合,证明该方法可用于纤维缠绕复合材料结构的应力及强度分析,值得重视。     

固体火箭发动机喷管型面的研究进展

固体火箭发动机喷管型面设计直接关系到喷管效率和推力大小,是喷管设计中的重要研究课题。本文从喷管型面设计方法、型面参数优化和喷管流固热耦合分析等方面综述了国内外对固体火箭发动机喷管型面的研究进展。总结出了直接优化方法、特型喷管的设计方法、六次Bézier曲线、双三次样条曲线构造扩张段型线和B-Spline曲线和特征线方法等喷管型面的设计方法,并介绍了计算流体动力学(CFD)和随机优化方法在固体火箭发动机(SRM)设计优化中的运用。分析了固体火箭发动机喷管涉及到的流固热耦合问题,并结合文献介绍了经典CFD算法、CBS有限元算法和格子波尔兹曼在研究流固热耦合问题上的运用。     

固体火箭发动机喷管阻尼数值计算方法及规律研究

从声学角度出发,参考稳态波衰减法,综合考虑喷管辐射损失及对流损失,建立固体火箭发动机喷管阻尼声能共振数值计算方法,通过与阻抗管法测量的试验结果对比验证仿真方法,并探究喷管喉径、监测点位置、声源强度及平均压力对喷管阻尼的影响,结果表明:数值计算结果与试验结果吻合较好,表明该研究建立的仿真方法有效;喷管阻尼随喉径的增大而增大,进而使声腔内形成稳定驻波时的压力振幅降低。传声特性分析结果表明:喷管喉径增大,声功率透射系数提高,使喷管阻尼增加;监测点位置及声源强度不会影响喷管阻尼大小,但会影响压力振幅大小;喷管阻尼及压力振幅均与平均压力大小无关。     

超声波法测试固体火箭发动机燃速

为测量固体火箭发动机燃烧过程中推进剂燃速变化情况,组建可用于固体发动机地面试验特殊环境的超声波测量平台,应用超声波连续脉冲反射法测量,获得发动机不同界面的超声回波波形数据。通过设置区域增益并观察分析实验数据,从复杂的回波数据中提取出推进剂的厚度变化量,通过计算得到不同时刻推进剂的燃速。回波图可以清晰反映出推进剂端面的燃烧退移过程,进而可获得推进剂的燃烧规律。利用超声波法实现固体火箭发动机地面试验条件下推进剂燃速测量,测得实时连续的发动机燃速,可为固体火箭发动机结构设计及装药设计提供重要参数。     

数据采集系统在固体火箭发动机试验中的应用

重点介绍 HP VXI总线数据采集系统在固体火箭发动机试验中的应用 ,其中包括数据采集和处理程序 ,及 VXI设备的基本性能调试。并对软件设计思路和相关问题进行了讨论。通过与原有数据采集系统进行试验比较 ,表明该测试系统合乎程序动态试验的技术要求 ,性能优异。     

一种固体火箭发动机针对喷管喉径变化的辨识方法

固体火箭发动机在工作过程中,喷管喉径的变化规律是一个典型的"黑箱问题"。本文利用控制论中的辨识技术对喷管喉径的变化规律进行研究,利用实验数据并建立数学模型,通过数值仿真来预示喷管喉径的变化规律。最后通过算例,验证了该方法的可行性。     

应力波技术的液体火箭发动机试验应用研究

为了提升液体火箭发动机早期故障识别能力与效率,提出一种基于应力波技术的发动机涡轮泵故障检测方法.介绍了应力波信号的产生机理、获取途径和检测原理,针对液体火箭发动机试验特点,研究了应力波检测技术在低温环境下进行应用的解决方案,搭建了用于YF-XX发动机涡轮泵故障模式识别的应力波检测系统.经过试验测试表明,应力波信号的分析...     

纤维缠绕壳体材料非线性及大变形分析计算

论述了Jones-N elson-Morgan 模型的构成原理及其参数的确定方法, 利用这个模型研究了纤维缠绕复合材料的非线性本构关系。推导和建立了纤维缠绕壳体大变形有限元公式和有限元模型。在同时考虑材料非线性和大变形情况下对纤维缠绕壳体内压进行了有限元分析计算, 获得了与实验结果符合较好的理论预报结果。      

基于神经网络的固体火箭发动机比冲性能的预示研究

将神经网络方法引入了固体火箭发动机的比冲性能预测,该方法避开了系统具体规律分析以及相应数学模型建立所带来的困难,直接用神经网络模型来模拟真实的系统关系。采用了一种改进的Ⅱ型RBF神经网络,克服了传统的RBF神经网络径向基函数个数未知的缺陷,并将其预测结果与传统的BP神经网络的预测结果进行了比较。     

固体火箭发动机声能共振规律试验研究

从固体火箭发动机声不稳定燃烧的声学特性出发,以声学激励作为扰动并提供能量,从声学响应角度评估发动机的稳定性,建立了探究固体火箭发动机声能共振规律的试验方法并搭建了试验系统,对于不同发动机结构开展了试验,结果表明试验系统可以表征声不稳定燃烧的声学特性;不同前封头结构声腔的各阶振荡频率基本相同,对于第一阶压力振荡,带有凹腔...