热力耦合试验中仿型橡胶皮囊拟静力加载分析

发布时间：2022-02-15 07:57

　　在回转体结构飞行器热力耦合试验中,试验件载荷加载有多种方式,需要考虑试验件结构的特殊性,并要达到试验预期的局部载荷加载效果.试验采用了仿型橡胶皮囊加载作为加载方式,通过Catia软件建立了仿型橡胶皮囊三维结构模型,利用Ansys软件得到了仿型橡胶皮囊的变形与应力分布.结果表明:在仿型橡胶皮囊内压为0.4 MPa的工况下,皮囊最大应力为0.08 MPa,最大变形为0.08 mm;随皮囊内压增大,皮囊大端与小端的边缘均产生应力集中,且小端的变形较大,易发生变薄、裂痕甚至破损等结构性破坏,应对该位置进行加厚处理;支撑工装内仿型橡胶皮囊拟静力加载应力分布均匀,满足试验需求. 

【文章来源】：中北大学学报(自然科学版). 2020,41(02)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

拟静力加载示意图

取与试验件贴合的仿型橡胶皮囊为研究对象, 构建其力学分析模型, 对应的简图如图 2 所示.由于试验件尾端用螺栓固定, 其结构类似于一根悬臂梁. 在试验之前, 皮囊与试验件外表面相互接触, 但并不传递载荷, 此时试验件只受自身重力. 在试验过程中, 皮囊逐渐充入内压, 皮囊对试验件施加沿试验件表面法向的均布载荷, 此时试验件所受的力是自身重力与均布载荷的叠加.

取皮囊内弧面的一小块, 其受力情况如图 3 所示.皮囊内弧面受到气体压强P, 对结构施加的均布载荷F和橡胶皮囊自身的张力f0, 橡胶皮囊自身的张力会对皮囊载荷加载产生不利影响. 取皮囊内弧面的横截面进行受力分析, 其受力情况如图 4 所示.

【参考文献】：
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本文编号：3626242