基于键合图法的新型减压器金属波纹膜片分析

通过对航天航空设备中新型减压器工作过程的分析,应用键合图法建立了减压器状态方程,仿真研究了金属波纹膜片载荷变化,基于龙格-库塔法进行了仿真计算,结果表明,减压器金属波纹膜片在工作初期承受21MPa高压,在0.06s后压力稳定在3.43MPa,在0.08s后活门位移稳定在3.165mm。建立了金属波纹膜片三维有限元模型,运用弹塑性有限元法分析了最大工作载荷下金属波纹膜片的变形和应力,并运用Norton理论模型进行了高压下蠕变工作过程的仿真模拟。实验结果与有限元计算结果一致,表明现有设计方案在系统极端高压下,膜片发生弹塑性变形,在长期承受高压下,膜片将发生蠕变,但在1.4256×106s后最终稳定,不会影响其使用功能。该方法对新型减压器金属波纹膜片设计有一定指导意义。