温度和加载速率影响下HTPB推进剂细微观损伤及机理分析

1

作者 李永强 李高春 林明亮 《推进技术》 北大核心 2025年第2期213-224,共12页

为了探究HTPB固体推进剂在不同温度和加载速率下的细微观损伤和演化机理,通过高精度扫描电子显微镜采集原位拉伸过程中推进剂细观形貌演化图像,并采用数字图像相关方法进行图像分析以获取局部应变场演化规律;同时,重构HTPB/AP界面层,并... 为了探究HTPB固体推进剂在不同温度和加载速率下的细微观损伤和演化机理,通过高精度扫描电子显微镜采集原位拉伸过程中推进剂细观形貌演化图像,并采用数字图像相关方法进行图像分析以获取局部应变场演化规律;同时,重构HTPB/AP界面层,并借助全原子分子动力学获取不同加载条件下微观分子构型和分子体系能量演变规律。结果表明,常温低速加载状态下,界面层分子链为适应变形而不断重排,致使分子间距减小,非键能增大,加之基底牵引力的作用,引发黏附性破坏,使得细观局部高应变区域萌生,并沿界面向两端扩展;低温抑制了基体分子链的运动,使得微观界面内聚破坏应力峰值迅速上升,损伤位移减小为20Å左右,空隙率削减且分子链活性削弱,相对强化了基体的力学性能,抑制了细观孔隙的扩展,削减了屈服阶段长度,使得推进剂最大延伸率减小为0.46;高加载速率放大了应变滞后效应,使得微观HTPB/AP界面由黏附性破坏转变为黏聚性破坏,破坏临界应力值和临界分离位移同时增大,且基体在AP基底的残留导致细观孔隙由沿界面层扩展转变为向基体扩展,致使推进剂在延伸率达到0.45时逐渐形成贯通式裂纹。 展开更多

关键词 固体推进剂 原位加载 数字图像处理 分子动力学 细微观损伤

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于三维激光点云的固体火箭发动机喷管零部件尺寸测量方法研究 被引量：1

2

作者 马智睿 朱金薇 +4 位作者 耿靖源 王玉平 乔娅婷 昝文媛 袁玉华 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期278-284,共7页

为实现固体发动机喷管小型零部件尺寸高效、精确的非接触式测量,采用三维激光扫描技术测量喷管的上支耳尺寸,通过点云粗配准和精配准将其正反两面的点云数据精准拼接,在传统的ICP(Iterative Closest Point)迭代最近点的配准方式上结合Oc... 为实现固体发动机喷管小型零部件尺寸高效、精确的非接触式测量,采用三维激光扫描技术测量喷管的上支耳尺寸,通过点云粗配准和精配准将其正反两面的点云数据精准拼接,在传统的ICP(Iterative Closest Point)迭代最近点的配准方式上结合Octree算法,优化了搜索过程并排除了异常匹配点对,最后将配准后的点云模型导入Geomagic ControlX中进行测量。结果表明,与三坐标测量值相比较,36只不同上支耳的三维激光扫描精度基本保持在±0.05 mm范围内;测量15次单件上支耳获取测量结果的平均时间4.98 s,重复性小于2%,测量精度和重复性的满足工艺规程和要求。 展开更多

关键词 喷管 小型零部件 三维激光扫描 尺寸测量 点云数据 点云配准

在线阅读 下载PDF 职称材料

固体火箭发动机柔性接头的结构分析 被引量：13

3

作者 曹翠微 陈伟民 +1 位作者 蔡体敏 李敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期450-454,共5页

为了进行固体火箭发动机柔性接头结构分析,建立了三维超弹结构有限元模型,用单轴拉伸与简单剪切橡胶材料试验数据,采用三阶橡胶本构模型,载荷跟随变形的方式处理驱动载荷方向的变化,给出了典型载荷状态下的计算结果。获得了柔性接头应... 为了进行固体火箭发动机柔性接头结构分析,建立了三维超弹结构有限元模型,用单轴拉伸与简单剪切橡胶材料试验数据,采用三阶橡胶本构模型,载荷跟随变形的方式处理驱动载荷方向的变化,给出了典型载荷状态下的计算结果。获得了柔性接头应力应变分布,随着容压增大,弹性件径向拉应力的区域迅速减少,获得相同转角的驱动载荷将会减小,该现象与试验结果吻合较好。 展开更多

关键词 超弹性 弹性体 力学性能 有限元法 固体推进剂火箭发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压下喷管柔性接头摆动力矩数值分析 被引量：12

4

作者 王春光 史宏斌 +2 位作者 王雪坤 李江 沙宝林 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期202-206,219,共6页

为了研究柔性接头摆动力矩随容压的增加而减小的内在原因,建立某型号柔性接头三维有限元模型,利用"三阶五项式"超弹本构模型表征弹性件橡胶材料的本构关系,数值模拟柔性接头在不同容压下的摆动过程。发现弹性件剖面上的剪应... 为了研究柔性接头摆动力矩随容压的增加而减小的内在原因,建立某型号柔性接头三维有限元模型,利用"三阶五项式"超弹本构模型表征弹性件橡胶材料的本构关系,数值模拟柔性接头在不同容压下的摆动过程。发现弹性件剖面上的剪应力场分布及数值随容压变化明显,由其计算出的摆动力矩变化明显。整理计算结果发现,摆角相同时,随容压增大摆动力矩呈减小趋势,该现象与实验结果吻合较好。 展开更多

关键词 柔性接头 摆动力矩 有限元模型 剪应力场

在线阅读 下载PDF 职称材料

小型固体火箭发动机尾部点火器设计方法 被引量：8

5

作者 张秋芳 王宁飞 田维平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期341-345,共5页

以尾部点火装置安装位置为分类方法,以点火装置燃烧产物与发动机装药的不同换热方式为基础,对典型的小型固体火箭发动机的尾部点火设计方法和设计中需要重点考虑的问题作了较为全面的介绍。以某型号发动机尾部点火设计为研究对象,对点... 以尾部点火装置安装位置为分类方法,以点火装置燃烧产物与发动机装药的不同换热方式为基础,对典型的小型固体火箭发动机的尾部点火设计方法和设计中需要重点考虑的问题作了较为全面的介绍。以某型号发动机尾部点火设计为研究对象,对点火序列设计、点火药量的估算、喷管堵片的设计方法进行了阐述。通过调整点火药量、喷管堵片设计状态,使点火压强逐步提高,解决了发动机研制初期出现的点火延迟、不点火等技术问题。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 尾部点火 点火延迟 喷管堵片

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于原位拉伸的HTPB推进剂多尺度损伤演化分析 被引量：3

6

作者 李永强 李高春 林明亮 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期124-132,共9页

作为由填料和基体混合而成的复合材料,端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂的损伤主要涉及颗粒的破碎、基体的断裂以及粘结界面层的脱粘,为进一步探究其在外载作用下结构损伤和力学性能的演变,通过微CT、高速CCD相机,以及全原子分子动力学模拟,... 作为由填料和基体混合而成的复合材料,端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂的损伤主要涉及颗粒的破碎、基体的断裂以及粘结界面层的脱粘,为进一步探究其在外载作用下结构损伤和力学性能的演变,通过微CT、高速CCD相机,以及全原子分子动力学模拟,实现原位加载下推进剂多尺度损伤分析。结果表明,推进剂典型损伤过程起始于粘结界面层破坏,扩展于脱粘孔隙的增长,演化于孔隙的合并,加速于局部大变形的汇集,终止于基体的断裂;界面结合能和应力集中程度使得大粒径高氯酸铵(AP)颗粒最先脱粘,且孔隙率与应变呈现类指数函数关系;微观界面层牵引⁃分离曲线符合指数型内聚力模型,微观空隙的萌生与扩展破坏了其内聚性,而分子间距则影响了应力的演变。 展开更多

关键词 宏细观结构 数字图像处理 分子动力学 HTPB推进剂 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

整体式固体火箭冲压发动机尾喷管堵盖研究 被引量：7

7

作者 周磊 马聪慧 张亮 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期139-141,共3页

根据整体式固体火箭冲压发动机的工作情况,分析了尾喷管堵盖的设计要求,确定了环氧树脂胶的粘接方案,提出了易碎式堵盖和简易球面堵盖两种设计方案。通过有限元仿真对方案进行了优化设计,并对简易球面堵盖进行了验证试验,结果表明该方... 根据整体式固体火箭冲压发动机的工作情况,分析了尾喷管堵盖的设计要求,确定了环氧树脂胶的粘接方案,提出了易碎式堵盖和简易球面堵盖两种设计方案。通过有限元仿真对方案进行了优化设计,并对简易球面堵盖进行了验证试验,结果表明该方案满足设计要求。 展开更多

关键词 整体式固体火箭冲压发动机 尾喷管堵盖 有限元仿真 简易球面堵盖

在线阅读 下载PDF 职称材料

半固态成形技术在铝合金汽车零部件制造中的应用研究

8

作者 吕建钢 汪以祥 《汽车零部件》 2024年第6期59-61,69,共4页

半固态成形是一种先进的金属成形技术和工艺,在铝合金汽车零部件制造领域具有广阔的应用前景。首先,综述半固态成形技术的基本原理、技术特点及与传统铸造工艺的比较,分析了半固态成形技术在节能、提高生产效率、提高零部件性能等方面... 半固态成形是一种先进的金属成形技术和工艺,在铝合金汽车零部件制造领域具有广阔的应用前景。首先,综述半固态成形技术的基本原理、技术特点及与传统铸造工艺的比较,分析了半固态成形技术在节能、提高生产效率、提高零部件性能等方面的优势。其次,重点探讨半固态成形技术在轮毂、转向节和控制臂等汽车关键零部件制造中的应用实例,阐述该技术的工艺参数优化与质量控制措施。最后,展望半固态成形技术在铝合金汽车零部件制造领域的发展趋势与挑战。 展开更多

关键词 半固态成形 铝合金 汽车零部件 节能 工艺优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

法兰连接密封结构的贮存可靠性分析 被引量：8

9

作者 常新龙 艾春安 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 1999年第3期20-23,共4页

确定了固体火箭发动机法兰连接密封结构的失效模式，并用多模式结构可靠性分析方法对法兰连接密封结构的可靠性进行了分析和评估，给出了对接密封结构的可靠性随时间的变化规律，以及长期贮存的可靠寿命。

关键词 固体火箭发动机 法兰连接 密封结构 可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同氧化剂处理的碳纤维对硅橡胶包覆层材料性能的影响研究 被引量：3

10

作者 赵凤起 徐胜清 翟振宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期106-109,共4页

研究了不同氧化剂处理的碳纤维对硅橡胶包覆层材料拉伸强度和粘接剪切强度的影响。结果表明：采用５％ＫＭｎＯ４＋１０％Ｈ２ＳＯ４溶液处理碳纤维的效果最佳。

关键词 碳纤维 硅橡胶 表面处理 包覆材料 固体发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

纤维缠绕圆筒压力容器结构分析 被引量：22

11

作者 陈汝训 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期105-107,共3页

对具有内衬的纤维缠绕圆筒压力容器进行了结构分析。将内衬作为各向同性材料、纤维缠绕圆筒作为正交异性材料处理。在内压作用下,得到了内衬和纤维缠绕圆筒的弹性应力和应变。讨论了内衬和纤维缠绕圆筒材料选取和结构设计准则,即应选取... 对具有内衬的纤维缠绕圆筒压力容器进行了结构分析。将内衬作为各向同性材料、纤维缠绕圆筒作为正交异性材料处理。在内压作用下,得到了内衬和纤维缠绕圆筒的弹性应力和应变。讨论了内衬和纤维缠绕圆筒材料选取和结构设计准则,即应选取弹性模量很低、强度较高和塑性良好的材料作内衬;选取模量和强度都较高的纤维缠绕圆筒;内衬壁厚应尽可能薄,且与纤维缠绕圆筒粘接牢固。算例表明,弹性应力分析结果与测试值符合良好。 展开更多

关键词 纤维缠绕壳体 压力容器 内衬 应力 固体火箭发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

滚动球窝喷管接触应力分析 被引量：2

12

作者 贾淑霞 宋金松 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期105-107,129,共4页

叙述了滚动球窝喷管在设计中许用接触应力的选择依据及方法,并根据以往的经验公式及其试验数据对影响许用接触应力的几个因素进行了分析。采用有限元法对某固体火箭发动机滚动球窝喷管的接触应力进行了预估,给出了接触应力有限元的基本... 叙述了滚动球窝喷管在设计中许用接触应力的选择依据及方法,并根据以往的经验公式及其试验数据对影响许用接触应力的几个因素进行了分析。采用有限元法对某固体火箭发动机滚动球窝喷管的接触应力进行了预估,给出了接触应力有限元的基本计算方法,获得了阴、阳球体和钢球的应力分布和位移变化情况,计算结果与实测结果基本一致,对滚动球窝喷管的设计及其接触应力的计算具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 滚动球窝喷管 阴球体 阳球体 许用接触应力 有限元分析 固体火箭发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

发动机镀镉螺栓连接件的失效分析 被引量：6

13

作者 曾甲牙 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 1999年第3期71-74,共4页

对一种固体发动机安全机构上的螺栓连接失效件断口进行了扫描电子显微镜、金相组织、化学成分和Ｘ 射线微区元素分析。基本查明该螺栓件失效断裂原因，由于钢制螺栓在镀镉之后，低熔点金属镉从螺纹根部缺陷处渗入到基体内部引起晶界脆... 对一种固体发动机安全机构上的螺栓连接失效件断口进行了扫描电子显微镜、金相组织、化学成分和Ｘ 射线微区元素分析。基本查明该螺栓件失效断裂原因，由于钢制螺栓在镀镉之后，低熔点金属镉从螺纹根部缺陷处渗入到基体内部引起晶界脆化。在应力的作用下导致螺栓件失效断裂。 展开更多

关键词 固体推进剂 火箭发动机 镀镉 镉脆 失效分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

固体火箭发动机用橡胶制品加速老化试验研究 被引量：6

14

作者 荣先成 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期75-78,共4页

固体火箭发动机用橡胶制品是导弹系统的重要零件,其可靠工作的期限和贮存期是固体火箭发动机定型的重要依据之一。文中讨论了橡胶制品的自然老化与加速老化的特点,介绍了固体火箭发动机用橡胶制品加速老化试验的方法和步骤,并给出了试... 固体火箭发动机用橡胶制品是导弹系统的重要零件,其可靠工作的期限和贮存期是固体火箭发动机定型的重要依据之一。文中讨论了橡胶制品的自然老化与加速老化的特点,介绍了固体火箭发动机用橡胶制品加速老化试验的方法和步骤,并给出了试验结果与结论。 展开更多

关键词 橡胶 密封 老化试验 火箭发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

涡流阀流量调节特性数值模拟 被引量：1

15

作者 刘冰 方丁酉 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期58-61,共4页

用数值模拟研究了涡流阀的流量调节特性。在来流总压恒定的条件下，用时间相关法求解了雷诺平均的Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｋｅｓ方程。计算了无控制流和有控制流两种情况，得到了流动参数在流场中的分布和控制流量与喷管流量的关系。计算... 用数值模拟研究了涡流阀的流量调节特性。在来流总压恒定的条件下，用时间相关法求解了雷诺平均的Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｋｅｓ方程。计算了无控制流和有控制流两种情况，得到了流动参数在流场中的分布和控制流量与喷管流量的关系。计算表明，涡流阀有良好的流量调节特性。 展开更多

关键词 涡流阀 数值模拟 流量调节 推进剂 火箭发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于零维内弹道模型的变推力发动机喉栓型面设计与工作特性研究 被引量：4

16

作者 邓恒 李志浩 +3 位作者 张时空 杨梦洁 李卫鹏 严鸥鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期34-43,共10页

为简化内弹道性能与喉栓行程的关系,提高变推力发动机喉栓型面的设计能力,基于零维内弹道模型,提出了喉栓型面位置修正设计方法,使用该方法可以根据预设内弹道调节规律开展喉栓型面设计。以推力随喉栓行程线性变化为例完成了喉栓型面的... 为简化内弹道性能与喉栓行程的关系,提高变推力发动机喉栓型面的设计能力,基于零维内弹道模型,提出了喉栓型面位置修正设计方法,使用该方法可以根据预设内弹道调节规律开展喉栓型面设计。以推力随喉栓行程线性变化为例完成了喉栓型面的设计,分析了主要变量偏差对推力的影响,结合数值模拟和地面试验验证了喉栓型面设计方法的正确性和设计构型的推力线性调节规律,研究了喉栓设计构型的动态调节特性。结果表明,设计构型喉栓在稳态条件下具备较好的推力-喉栓行程线性关系,在动态调节过程中,喉栓正向运动时推力过冲小于2%,反向运动时推力过冲可较锥形喉栓降低65%以上。 展开更多

关键词 变推力发动机 喉栓 型面设计 内弹道性能 动态调节特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

固体火箭发动机燃烧室外压稳定性 被引量：2

17

作者 任萍 侯晓 +1 位作者 何高让 姚东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期529-532,共4页

应用有限元软件开展了燃烧室外压稳定计算,以壳体表面环向应变为判据,从环向应变-载荷曲线保守估算了燃烧室外压失稳载荷。为了验证有限元计算模型,通过假药配方的调试,研制外压试验用模拟燃烧室,开展全尺寸模拟燃烧室外压试验,得到了... 应用有限元软件开展了燃烧室外压稳定计算,以壳体表面环向应变为判据,从环向应变-载荷曲线保守估算了燃烧室外压失稳载荷。为了验证有限元计算模型,通过假药配方的调试,研制外压试验用模拟燃烧室,开展全尺寸模拟燃烧室外压试验,得到了燃烧室失稳载荷。通过计算与试验结果的比较分析,为有限元模型的修正提供了基础,采用推进剂的压缩模量进行燃烧室外压稳定性计算更接近实际情况。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 燃烧室 外压 失稳载荷 稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

直线步进电机在航空航天领域中的应用 被引量：1

18

作者 胡长喜 贾玥 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2008年第6期45-48,共4页

通过对直线步进电机的工作原理、结构与特点的分析,对比传统由旋转步进电机把旋转运动转换为直线运动的传动方式,从精度、效率、寿命和综合成本等方面详细阐述了直线步进电机的特点和优势,最后指出了其在航空航天领域中的应用前景。

关键词 直线步进电机 调节阀 航空航天

在线阅读 下载PDF 职称材料

固体火箭发动机中的螺栓连接问题 被引量：1

19

作者 陈汝训 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 1998年第3期20-23,共4页

对固体火箭发动机中有关螺栓连接的几个问题进行了讨论。给出了拧紧力矩与螺栓所受应力的关系、螺栓拧断力矩及预紧力矩的确定等。

关键词 固体推进剂 火箭发动机 螺栓连接 力矩 应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

理想情况下法兰连接系统的密封模糊可靠性

20

作者 张庆雅 杨光松 孙东 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期188-191,共4页

现代工业对法兰联接系统的密封可靠性提出了越来越高的要求。文中对理想情况下法兰的密封模糊可靠度进行了较为详细的研究。算例结果表明,文中的分析方法是可行的。

关键词 法兰连接系统 垫片 密封模糊可靠度

在线阅读 下载PDF 职称材料