立式贮存固体发动机药柱结构有限元分析

发布时间：2021-07-04 16:08

　　为了研究立式固体发动机长时贮存时药柱应力、应变与位移变化规律,结合实际贮存环境,开展了固体发动机装药在温差、重力和内压载荷联合作用下的有限元仿真,对不同加载阶段的发动机仿真结果进行分析,并从应力和位移角度,分别获得了关键点的时间历程变化规律以及关键路径的分布规律。结果表明,联合载荷作用下,药柱向尾部下移,轴向位移从头部至尾部依次减少,药柱最大应力发生在前翼与中孔交汇处,粘接结构最大应力发生在前人工脱粘层根部;且随着贮存时间的增加,药柱应力不断减小,粘接结构应力不断增加,轴向位移不断增加,立式贮存半年发动机满足结构完整性要求。 

【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(08)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

发动机1/16结构三维模型示意图

从图2(c)和图2(d)可以看出，在立式贮存初期，1g轴向重力加速度作用下，药柱整体下沉，前人工脱粘层继续扩张，轴向位移从17.5 mm增加至28.05 mm，后人工脱粘层开口距离减少，轴向位移从-16.96 mm缩减至-6.984 mm，药柱中孔径向位移由-8.043 mm减小至-7.525 mm，变化较小。2.2 固化降温和长时重力载荷

从图3(c)和图3(d)可以看出，增加内压后，药柱最大轴向位移，即前人工脱粘层头部位移值较无内压时减小13.96%，药柱最小轴向位移，即后人工脱粘层头部位移值较无内压时增大16.07%，分布规律不变;药柱最大径向位移较无内压时增大24.38%。除壳体外，其余部件的应力分布如图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]国外大型固体火箭发动机立式贮存老化研究状况[J]. 雷宁,闫心怡.  固体火箭技术. 2019(03)
[2]固体推进剂药柱立式贮存的蠕变效应[J]. 王鑫,高鸣,伍鹏,陈思彤,王玉峰.  火炸药学报. 2019(02)
[3]舰载导弹发动机药柱蠕变损伤研究[J]. 王永帅,董可海,张波,唐岩辉.  兵工自动化. 2017(06)
[4]固体发动机低温点火条件下药柱结构完整性分析[J]. 刘中兵,周艳青,张兵.  固体火箭技术. 2015(03)
[5]大型固体发动机燃烧室立式贮存研究[J]. 袁军,任萍,何高让.  固体火箭技术. 2014(06)
[6]固体推进剂药柱在振动载荷作用下的结构完整性分析[J]. 刘华,李旭昌,冯锦虎,李敏剑.  战术导弹技术. 2009(05)
[7]复合材料壳体发动机推进剂药柱立式贮存应力分析[J]. 田俊良,朱祖念,杜建科,李侃.  固体火箭技术. 2003(04)

博士论文
[1]固体火箭发动机药柱结构完整性及可靠性分析[D]. 朱卫兵.哈尔滨工程大学 2005



本文编号：3265104