低温复合材料贮箱连接结构分析

发布时间：2021-07-06 02:43

　　由于推进剂贮箱占到了运载火箭总质量的一半以上,针对运载火箭的减重问题,最直接且有效的方式就是贮箱的轻质化。而碳纤维增强的环氧树脂基复合材料具有较高的比强度和比模量,而且耐高温,抗疲劳性能优异,因此成为了一种先进的航空航天材料。采用复合材料制造的贮箱,对比传统的金属贮箱,不仅极大地减轻了质量,而且抗疲劳等性能获得了极大的提升。对于复合材料贮箱的设计与制造来说,最为关键的就是连接问题,而其中又以燃料加注口和贮箱箱体之间的连接问题最为基础重要。常规的复合材料贮箱带有金属内衬,连接所用的法兰部件是与金属内衬一起整体成型的;但对于无内衬的复材贮箱来说,由于不存在金属内衬,需要单独设置法兰盘进行连接。因此,对于低温载荷状态下的无内衬复材贮箱的连接结构进行研究分析,显得尤为关键重要。由于目前网络上关于复合材料贮箱的资料较少,无法直接进行参考建模,因此本文首先结合理论知识设计了一款包含复合材料缠绕线型以及厚度的贮箱设计方案,创新性提出了一种法兰连接结构的形式,在此基础上,使用有限元模拟软件ABAQUS以及插件WCM对贮箱进行建模,随后,分别在无低温载荷和和有低温载荷的两种状态下,对贮箱的模型进行了模拟... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：43 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
2 复合材料分析理论基础
    2.1 有限元软件ABAQUS
    2.2 贮箱结构理论设计
        2.2.1 平面缠绕封头设计
        2.2.2 经典层合板理论
    2.3 层合板强度理论
        2.3.1 最大应力理论
        2.3.2 最大应变理论
        2.3.3 Tsai-Hill强度理论
        2.3.4 Tsai-Wu张量理论
    2.4 螺栓强度校核
    2.5 本章小结
3 贮箱结构有限元模拟
    3.1 贮箱结构说明
    3.2 有限元模型建立
    3.3 无温度载荷时的模拟结果
    3.4 有温度载荷时的模拟结果
    3.5 本章小结
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3267353