AVIDM构建发动机数字化研发集成平台

固体火箭发动机的研制是一个涉及多学科、多模型、多平台、多个研制生产单位的庞大而复杂的系统工程.     

基于虚拟仪器技术的固体火箭发动机测试系统

虚拟仪器是计算机技术在仪器仪表领域中应用所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类，广泛应用于航空航天，工业自动化等领域。在介绍了虚拟仪器开发平台LabVIEW的基础上，详细讨论了虚拟仪器在固体火箭发动机测试系统上的应用。并阐述了虚拟仪器在测控等仪器测试领域中应用前景。     

数字孪生驱动的固体发动机总体设计体系架构与应用

为了改进固体发动机以经验半经验为主的设计模式,解决固体发动机设计与仿真分离、数值模拟与物理试验分离、地面试验数据测不了、测不准和测不到等难题,推动固体发动机由经验驱动设计向数据和模型驱动设计转型,从数字孪生体的内涵出发,研究建立了数字孪生驱动的固体发动机总体设计概念体系,从过程、模型和数据3个视角定义了固体发动机数字孪生,并提出了过程孪生、模型孪生和数据孪生的概念;在此基础上,建立了数字孪生驱动的固体发动机总体设计系统5层架构模型,分析了各层的内涵及层与层之间的关系;从过程孪生、模型孪生和数据孪生3个概念出发,研究了数字孪生驱动的固体发动机总体设计系统的运行机制;分析了系统的特点,探讨了系统在发动机设计中的应用方法,并给出了初步的实现方案,为下一步落地应用提供理论参考。     

不同几何构型对固体发动机结构完整性的影响

几何构型是影响固体发动机结构完整性的重要因素之一。基于三维线性粘弹性理论和结构分析软件MSC．NASTRAN，改变发动机药柱的几何参数并对发动机进行结构分析，探讨了几何参数对发动机结构完整性的影响，并提出了不同几何参数的调整方法。结果表明，增加发动机药柱内孔直径或沟槽顶弧采用三心圆设计都能有效降低发动机药柱的应变水平，提高发动机点火的安全系数。     

磨光法在固体火箭发动机推力信号处理中的应用

火箭发动机起爆后产生的推力是火箭类武器的关键参数,在火箭发动机研制和生产中需要测试。传统的数据处理方法由于采用人工判读,存在自动化程度低、测量误差大等缺点。依据GJB770-2005标准中固体火箭发动机静止实验法的有关规定,提出了一种推力曲线磨光算法,对推力离散数据进行曲线拟合,保证了求取曲线关键点的精度。经过对实测的数据进行仿真实验,证明设计的算法结果准确,一致性好,能够满足固体火箭发动机推力测量的需要。     

固体火箭发动机气密性自动化检测技术与应用研究

固体火箭发动机气密性检测是判断发动机密封性能的重要检测方法。现阶段,自动化气密检测技术的研究及应用受到人们的广泛关注。针对发动机气密性检测人工依赖性强、效率低、不利于产品规模化生产的短板,开展了固体火箭发动机气密性自动化检测技术及应用研究。依据固体火箭发动机气密性检测通用化要求,研究了发动机气密性自动化检测技术实施的系统组成及集成,优化了发动机气密性检测工艺流程,构建了一套多通道自动化气密性检测系统,通过各类传感器、电气系统、PLC控制系统等设计和运用,实现发动机气密性检测过程中工艺参数的自动控制、测试参数的自动采集等功能,通过单通道、多通道测试验证,系统可靠且测试结果满足工艺要求,经工程应用可满足多通道多发产品同时或错峰气密性自动化检测需求。与传统的人工调节气检配气台进行单发发动机气密性检测工艺方法相比,多通道发动机气密性自动化检测工艺方法可实现发动机气密试验自动化检测技术的工程应用,可大幅提高固体火箭发动机总装效率和气密检测质量。     

基于改进粒子群算法的固体火箭发动机总体设计优化方法

针对固体火箭发动机总体设计过程中各设计变量耦合关系复杂、优化求解效率低等问题,以提高质量比冲I0为目标函数,建立了固体火箭发动机总体优化设计数学模型;在经典粒子群优化算法的基础上引入自适应调整惯性因子,提出了一种基于改进粒子群算法的固体火箭发动机总体设计优化方法。算例表明该方法同时兼顾了全局和局部的寻优能力,收敛速度快,可有效提高固体火箭发动机总体设计质量,具有较好的可行性和实用性。     

虚拟技术在发动机测试系统的应用研究

介绍了利用虚拟技术改制发动机测试系统的情况。以PC工控机为主控单元、以LabVIEW为软件开发平台研制的发动机测试系统。不仅大大减少了各种控制按钮、旋扭及功能切换开关，也大大提高了系统的可行性和抗干扰能力，保证了各参数测试的精度和稳定性。虚拟技术在发动机测试系统的应用，为发动机的研制生产提供了先进的测试手段，也为虚拟技术在其它领域的运用提供了依据。     

超声高精度测厚系统的设计与开发

介绍以AT89C52单片机为基础研制的测量系统测量固体火箭发动机包覆层厚度的检测原理，论述了系统的硬件、软件设计思路和实现过程。     

航空发动机数字化协同平台关键技术研究

针对中国航空发动机行业对多厂所联合协同研制的需求,提出航空发动机协同工作平台的建设目标,建立了异地多厂所发动机联合研制协同平台体系架构。在深入分析了协同平台所支持的协同设计、协同制造和协同设计制造3种协同模式及其工作范围之后,重点研究了构建数字化协同平台的3项关键技术——并行工作组织与实施、协同工作平台建设和型号工程数据中心,有效解决了实施航空发动机数字化协同平台过程中的技术难题。     

复合加工，挖掘机床潜能

AVL Schrick有限责任公司（即Dr．Schrick有限责任公司）于1969年创立,专注于研制和生产高性能发动机部件,如凸轮轴、曲轴、气缸体和气缸盖等,也设计和生产适用于各种用途的整套内燃发动机,还包括用于名贵豪华跑车及赛车的发动机。公司的经营活动涉足多个业务领域,包括设计。     

国内高校重点实验室火箭发动机发展现状

火箭发动机技术是航天技术的重要组成部分,随着现代航天事业的发展,国内外开展了大量针对火箭发动机的研究工作.介绍国内高校重点实验室在液体火箭发动机、固体火箭发动机及电火箭发动机等方面的发展现状,为相关领域研究人员的预研、方案论证、设计、型号研制、发展规划等工作提供参考.     

国内高校重点实验室火箭发动机发展现状

火箭发动机技术是航天技术的重要组成部分,随着现代航天事业的发展,国内外开展了大量针对火箭发动机的研究工作.介绍国内高校重点实验室在液体火箭发动机、固体火箭发动机及电火箭发动机等方面的发展现状,为相关领域研究人员的预研、方案论证、设计、型号研制、发展规划等工作提供参考.     

固体火箭发动机夹具力矩计算方法的研究

固体火箭发动机在进行径向振动试验时,通常通过上、下弧座固定在振动台面上,若对弧座连接螺栓预紧力的施加不合理,则会对发动机造成不同程度的损伤。从固体火箭发动机安装弧座连接螺栓的预紧力开始分析,研究了一种螺栓最大拧紧力矩、最小拧紧力矩的计算方法,提出推荐拧紧力矩,并通过某型号固体火箭发动机振动试验实例验证了该方法的可行性。为固体火箭发动机径向振动试验提供了一种可参考的螺栓拧紧力矩确定方法,且对于今后的发动机径向夹具设计具有重要的指导意义。     

不同几何构型对固体发动机结构完整性的影响

几何构型是影响固体发动机结构完整性的重要因素之一.基于三维线性粘弹性理论和结构分析软件MSC. NASTRAN,改变发动机药柱的几何参数并对发动机进行结构分析,探讨了几何参数对发动机结构完整性的影响,并提出了不同几何参数的调整方法.结果表明,增加发动机药柱内孔直径或沟槽顶弧采用三心圆设计都能有效降低发动机药柱的应变水平,提高发动机点火的安全系数.     

商业运载火箭主发动机技术发展现状分析与展望

运载火箭是实施航天活动、进入太空的重要运输工具。现首先阐述了主发动机是运载火箭的核心部件；随后详细介绍了固体和液体两种火箭发动机的工作原理、组成结构和特点，分析了国内外商业运载火箭主发动机发展现状和技术特点；最后，从市场竞争角度出发，总结了商业运载火箭主发动机的发展过程和发展趋势。     

航空发动机数字化协同平台关键技术研究

针对中国航空发动机行业对多厂所联合协同研制的需求,提出航空发动机协同工作平台的建设目标,建立了异地多厂所发动机联合研制协同平台体系架构.在深入分析了协同平台所支持的协同设计、协同制造和协同设计制造3种协同模式及其工作范围之后,重点研究了构建数字化协同平台的3项关键技术--并行工作组织与实施、协同工作平台建设和型号工程数据中心,有效解决了实施航空发动机数字化协同平台过程中的技术难题.     

实例与经验相结合的产品设计知识获取技术

为实现产品设计知识的完整获取,在基于知识工程的产品设计领域,研究了产品实例设计知识与领域专家设计经验相结合的知识获取技术。首先,分别研究了基于产品实例的设计知识获取方法和面向领域专家的设计经验获取方法。然后,提出了实例知识与专家经验的融合算法和获取结果的神经规则表示,在此基础上给出了实例与经验相结合的产品设计知识获取实现框架。最后,将该方法应用于基于知识工程的固体火箭发动机设计,解决了固体火箭发动机设计中与经验相关知识的获取问题,得到了细粒度和完备性好的固体发动机药形选择设计知识,并通过实例说明了该技术的有效性和实用性。     

固体发动机工况中密封圈大变形接触应力分析

从固体发动机密封结构特点和密封可靠性出发，对所研究的密封结构进行分解和简化。采用接触罚单元算法，应用ANSYS有限元分析系统软件，建立橡胶密封圈的轴对称超弹性非线性问题的三维有限元分析模型，对固体火箭发动机密封的充分必要条件及在工况中密封界面上的接触压应力分布规律进行研究。在讨论超弹性接触问题的前提下，研究密封结构承受不同燃气内压时对密封接触状态的影响。通过对这些影响规律的分析，找出造成密封失效的可能原因，为固体火箭发动机等重要场合下0形橡胶密封圈的正确选用提供一种方法。     

固体火箭发动机壳体的随机有限元分析

利用二阶矩法推导出圆柱壳和椭球壳基于弹性失效设计准则的中径公式的可靠度指标计算公式,并将其应用于某型号固体火箭发动机壳体的算例中.同时,利用Ansys软件建立该固体火箭发动机壳体有限元模型,在确定性有限元分析的基础上,对其进行随机有限元分析,求出结构的可靠度.分析表明,以材料的力学性能参数、壳体的几何参数为随机变量的固体火箭发动机壳体的可靠性设计是科学和必要的.最后,对输出的功能函数进行灵敏度分析,为结构参数的优化设计提供参考.