某大流量金属隔膜式贮箱膜片设计及翻转影响因素研究

发布时间：2020-10-09 13:58

　　金属隔膜式贮箱作为一种新型贮箱,其金属膜片在气体的挤压作用下紧贴液面,避免了推进剂的晃动,具有排放流量大、排出效率高、可靠性高、在侧向过载条件下能可靠排放和工况突变适应能力强等优点,广泛应用于弹、箭、星、器等各个航天器领域。金属隔膜贮箱可以实现推进剂特别是氧化剂的长期贮存,具有加注贮存期长、密封性好、质心稳定、抑制液体燃料晃动、能够采用热燃气增压、排放效率高和在失重状态下几乎不受干扰加速度影响等特点,是解决液体燃料预先加注、精确控制和长期贮存的关键,并能显著提高了航天器寿命、精度和发射机动性,因此广泛地应用于经常变轨、姿态调整频繁、机动性强的航天器中。针对金属隔膜式贮箱膜片在翻转的过程中易出现排出效率低、质心偏心、膜片褶皱、破裂等常见问题,本文以金属隔膜式贮箱膜片为研究对象,研究其厚度分布、预弯边半径对膜片翻转的影响。借助MSC.Patran/Nastan软件,通过有限元分析的方法,模拟了等厚度金属隔膜式贮箱膜片的翻转过程,发现翻转过程中膜片出现多波失稳和褶皱问题。针对出现的问题,结合厂家建议,随后设计了三种厚度设计方式进行模拟分析对比,模拟结果证明变厚度膜片的设计方式翻转特性最优。同时对膜片结构参数进行五因素四水平的正交试验分析,采取极差分析法对膜片的五个性能评价指标进行直观分析,进一步得出针对此型号贮箱的翻转特性最优的变厚度膜片设计方式。最后,通过进行“等厚度”膜片与变厚度膜片的试验对比,验证了本文模拟结果的可靠性,计算结果可为膜片的改进设计提供参考建议。
【学位单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V434
【部分图文】：

载荷增量,加载方式,迭代方法,自适应

图 2-2 迭代方法的选取提供了固定加载方式和自适应载荷增量步方式，即载荷增量大小根据增量步中是不同的：对静态结构问，对蠕变问题而言是 AUTO CREAUTO STEP 和 TRANSIENT 模式，ANSIENT 模式。量步大小的选择对于分析结果的精面会增加计算量，降低计算效率，不到需要的结果；另一方面，如果敛的增量步结束时输出结果，致使以说，选择合适的增量步计算至关因素的分析过程。

弧长,弧长法

第 2 章弹塑性研究的基础理论及应用使MSC.Patran/Nastran自动确定都只需要工况结束时的总载荷限于载荷或位移的线性变化。长法不仅可用于求解不稳定问同时弧长法也适用于分析一些软化、局部失效导致承载力下过弧长法来控制加载步长，根risfield 弧长法、Riks/Ramm 弧k-Ramm 弧长法。本文选用修正的 Crisfield/Risk-Ramm 弧长即避免了 Crisfield 弧长法在求Riks/Ramm 弧长法在位移增量类型的选择。

轴对称,理论及应用,偏导数,平衡方程

第 2 章弹塑性研究的基础理论及应用对横向力Q 引入.21EhQv 2-20 带入平衡方程 2-14，同时利用式 2-10、，得到偏导数方程：1 1 110 01ijf f fa bs t t s 1 2 1 2 , k , k, , . 的表达式，式 2-21 用数值方法求

【参考文献】