某发动机装药结构完整性分析

基于三维粘弹性有限元模型,应用MSC/NASTRAN软件对某发动机分别在固化降温、燃气内压载荷条件下的装药结构完整性进行分析,并对该发动机在固化降温、燃气内压两种载荷联合作用下的装药结构完整性进行评估。结果表明,该发动机的装药结构完整性满足要求。     

低温点火条件下发动机装药结构完整性分析及验证

为评估某固体发动机装药低温点火条件下安全系数,开展了发动机装药结构完整性仿真和试验研究.基于三维线粘弹性模型,通过有限元软件分析了某发动机装药在低温和内压载荷下的结构完整性.利用快速建压试验系统模拟了低温下发动机点火升压过程,获得装药体积变形和最大主应变.对比仿真和试验结果,完成了相应条件下的泊松比反演.结合推进剂低温...     

温度载荷下材料参数对药柱结构完整性的影响

利用有限元方法,分析了在温度载荷下,模量、泊松比、热膨胀系数等材料参数对固体火箭发动机药柱结构完整性的影响,对比了固化降温时药柱的应变随材料参数的变化趋势,并从中找出了一些有益的规律。     

单室双推力发动机装药的瞬态结构完整性分析

针对单室双推力发动机装药在低温点火工况下结构完整性,为了求解损伤的热粘弹性有限元模型,采用增量有限元方法,获取了装药内部的应力应变场.研究表明,在固化降温时,人工脱粘层对装药头部与尾部起到应力释放的作用,避免了装药与绝热层界面的破坏;同时,装药内部Mises应力值较大的部位是过渡段翼尖处与圆柱段表面.在点火时刻,装药环向应变的值较大部位是圆柱段表面.最后,采用文中方法,可应用于指导发动机装药设计与安全评估.     

单室双推力发动机装药的瞬态结构完整性分析

针对单室双推力发动机装药在低温点火工况下结构完整性,为了求解损伤的热粘弹性有限元模型,采用增量有限元方法,获取了装药内部的应力应变场.研究表明,在固化降温时,人工脱粘层对装药头部与尾部起到应力释放的作用,避免了装药与绝热层界面的破坏;同时,装药内部Mises应力值较大的部位是过渡段翼尖处与圆柱段表面.在点火时刻,装药环向应变的值较大部位是圆柱段表面.最后,采用文中方法,可应用于指导发动机装药设计与安全评估.     

发动机药柱环向开槽结构完整性研究

装药模数较高的情况下,管型装药发动机圆管中段在固化降温后点火时,由于应变集中而容易导致发动机爆炸。为了保证较高的装填模数,对发动机药柱局部环向开槽,以缓解应变集中,从而保证发动机的结构完整性。借助有限元方法,对环向开槽的重要结构参数进行研究,探讨了开槽宽度、开槽深度、开槽角度等参数对结构完整性的影响,提出环向开槽发动机装药结构完整性设计的主要依据。     

发射载荷下战斗部装药内部孔隙压力分布规律

战斗部装药内部孔隙是引起早炸的主要危险源。文中通过数值模拟研究发射载荷下孔隙内部的压力分布。为发射载荷下孔隙内部能量演化规律研究奠定基础。研究结果表明,发射载荷下对于同一个孔隙,孔隙内各点的压力大致相等。在对孔隙内的压力进行宏观分析时,可将孔隙内各点的压力看作相等。     

脉冲载荷下柱壳结构响应实验研究

利用电子束及化爆对柱壳模拟结构进行脉冲加载，通过试验研究结构响应规律及结构破坏阈值，对壳体结构响应的基本理论进行了论述和分析；根据电子束及化爆加载实验结果，重点分析了不同结构的破坏阈值；提出了提高柱壳壳体抗脉冲载荷能力的技术途径。     

基于Python编程的星管组合装药结构完整性分析

为提高有限元软件ABAQUS分析星管组合药柱结构完整性的效率,本文利用Python脚本语言编程,对发动机药柱的几何模型进行了参数化的建立,分析了药柱的几何尺寸对其结构完整性的影响规律,并结合发动机的装填系数、内弹道性能等因素,对装药设计提出了一些建议。本文所设计的参数化建模方法可大大减少ABAQUS研究装药结构完整性的重复性建模工作,提高分析问题的效率。     

套管装药发动机药柱结构完整性分析

为了研究套管装药发动机典型载荷和温度冲击载荷下的药柱结构完整性,使用Abaqus软件对某套管发动机药柱进行了有限元分析,分别计算了固化降温、点火内压、2次与8次温度循环下的药柱温度场和应力场,得到了不同载荷下药柱危险部位的应力应变,对比了不同温度循环次数下内外环药柱温度变化曲线和特定点温度历程。有限元计算结果表明,不同载荷下套管装药外环药柱中孔、前、后人脱凸环位置为应力集中区,而本文载荷下前人脱凸环为最危险部位;内环药柱比外环药柱温度变化幅值小,并且变化滞后于外环药柱;增加温度循环次数,最终状态下药柱应力场变化不大。     

某发动机药柱极端温度发射结构完整性分析

为了对某型大长径比固体火箭发动机在极端温度发射时的结构完整性进行分析,采用三维热粘弹性有限元方法,计算得到了推进剂药柱在内压、轴向过载和极端温度载荷(-40℃和+50℃)联合作用下的位移、应变和应力分布规律。研究结果表明,推进剂药柱在高温和低温发射时位移最大值分别为9.3 mm和16.4 mm,Von Mises应变最大值分别为14.6%和23.5%,依据Von Mises应变准则,安全系数分别为2.74和2.46,满足结构完整性要求。     

侵彻过程冲击载荷对装药损伤实验研究

针对高速钻地弹侵彻过程的装药损伤所引起的炸药不安全问题,采用装药缩比弹侵彻试验后回收内装药样品的方法,观测分析某新型炸药装药侵彻后的外观和密度变化,并通过损伤样品的冲击起爆隔板试验,测试其临界隔板厚度变化,进一步研究侵彻过程冲击载荷对装药损伤的影响.试验结果表明,弹体不同位置的装药损伤程度不同,其中弹体头部和尾部装药损伤明显,中部装药损伤相对较轻;且装药损伤程度随侵彻速度增大而增大,冲击起爆感度提高也越趋明显.     

固体推进剂药柱在振动载荷作用下的结构完整性分析

采用有限元法对固体推进剂药柱在不同振动载荷作用下的应力、应变和位移场进行三维线性粘弹性分析,得出了药柱在横向、轴向、横向和轴向耦合3种载荷作用情况下的变形结果,并将结果进行了对比,对比结果显示：载荷耦合作用效果是横向和轴向载荷单独作用效果的叠加.通过数值模拟,为固体火箭发动机的结构可靠性设计提供参考.     

65式82毫米无座力炮装药结构的改进

针对65式82毫米无座力炮压力高初速低,内弹道性能不稳定,全炮较重等缺点,在发射药装药结构上进行了一些探索,证明无药筒装药结构内弹道性能在该炮上是可以稳定的。如果发射药装药结构再做一些改进,在最大压力不变的条件下,初速有可能提高30％。     

含气孔装药固体火箭发动机结构完整性分析

针对固体火箭发动机装药常见的气孔缺陷,利用线性粘弹性有限元方法和surfacebased fluid cavities技术,建立了发动机三维有限元模型,分别研究了发动机点火增压过程中气孔大小和气孔内流体压力对装药结构完整性影响。结果显示,装药气孔周围存在应力集中,气孔内初始压强越大,气孔周围应力集中现象越弱;气孔直径越大,气孔周围应力集中越严重。     

轻型舰载鱼雷发射装置载荷分析

本文首次对舰艇摇摆状态下发射鱼雷出管时,发射装置所受载荷进行了分析;建立和推导了舰载发射装置的惯性载荷系数计算公式。为鱼雷出管运动参数计算和发射装置结构设计提供了条件。     

装药结构对大尺寸熔铸炸药裂纹的影响

为了解决熔铸炸药在大型战斗部容易出现裂纹的质量问题,以DNAN基熔铸炸药在自行设计的大型战斗部的应用为研究对象,通过改变装药结构的方法改善装药质量,并利用工业CT技术对装药不同端面扫描测试裂纹情况。结果表明:通过对战斗部壳体进行分区装药,减小了热应力集中,抑制了裂纹的产生,即使在高低温冲击下,也表现出较好的抗裂纹性能。本研究为大型战斗部熔铸装药质量的提高提供了一种新途径。     

基于MEMS微型发动机的装药选择

应用热重法(TG)和差示扫描量热法(DSC)对不同配比的斯蒂芬酸铅(LS)/硝化棉(NC)、二硝铅(LD)/硝化棉(NC)的热分解特性进行了研究;采用高速摄影系统和电源系统完成了基于MEMS微型发动机的点火试验,测得了不同配比的LS/NC和LD/NC的点火功率。研究结果表明:NC对LD的热敏性与能量的影响并不明显,而NC能够提高LS的热敏感性与能量;配比为5:5的LS/NC推进剂的最小点火功率为2.16W,点火响应速度较快且放热量高,适合作为微推进器装药。     

星形装药发动机点火过程数值分析

星形是固体火箭发动机常用的装药形式,而其点火瞬时过程对发动机能否正常工作起着极为重要的作用.文中以Fluent软件为计算平台,采用UDF编译来实现点火燃气和推进剂燃气的质量、动量、能量向燃烧室的注入,结合kε两方程湍流模型、Pl辐射模型对某有堵盖的星形装药固体火箭发动机的点火瞬态过程进行三维数值计算.计算结果预示了各时刻下星形装药发动机燃烧室内的流场状态变化、火焰在星角内和轴向的传播规律.     

不同填塞装药下金属柱壳断裂特性的实验研究

为探讨爆炸载荷特征对金属柱壳断裂过程的影响,设计不同厚度药柱填塞的TA2钛合金柱壳进行爆炸实验。金属柱壳爆炸膨胀碎裂后,对回收碎片进行微观破坏分析。结果显示：实心填塞装药时,TA2柱壳近内壁区域产生45°或135°分布的绝热剪切带,裂纹沿剪切带扩展导致剪切型断裂;1.9 mm厚空心药柱时,柱壳仍呈剪切断裂模式,但裂纹首先在柱壳厚度中部产生并向内外表面发展;随空心药柱厚度减薄至1.2 mm,柱壳厚度中部的损伤带更宽且发生层裂。分析认为,柱壳爆炸膨胀断裂模式及其机制不仅与爆炸压力相关,还与载荷脉宽与柱壳壁厚的比值相关,是一个涉及冲击波沿厚度传播及相互作用多物理破坏机制竞争的过程。