发动机粘接界面加速老化及寿命预测

介绍发动机粘接界面老化试验,根据其力学特性的变化,建立合适的数学模型,并估算出贮存寿命。     

基于fsFBG传感器的SRM粘接界面服役状态监测

为了更好地模拟SRM(固体火箭发动机)推进剂/衬层粘接界面服役状态下的应力应变状态,设计了不同倾斜角度的界面拉伸试件.将聚合物封装的飞秒激光逐点直写光纤光栅(fsFBG)传感器埋入推进剂/衬层粘接界面试件中,研究了复杂应力载荷作用下fsFBG传感器的响应.结果表明:粘接试件的强度满足发动机设计验收指标,埋入的聚合物封装...     

一种定征层状平面结构界面粘接强度的兰姆波方法

置于层状平面结构表面的斜劈超声换能器被用于激发和接收多模兰姆波。文章首先分析了采用多模兰姆波的幅频特性定征界面粘接强度的可行性。基于Ritec-SNAP 超声测量系统,建立了采用兰姆波方法定征层状结构界面粘接强度的实验系统。对于给定的层状平面结构,将粘接层的固化过程用于模拟粘接层界面强度的变化过程。对于不同的粘接层固化时间,实验测得的多模兰姆波幅频曲线明显不同。借助于声——超声技术中的应力波因子,给出了兰姆波应力波因子的定义。实验结果显示,兰姆波应力波因子与间接表示界面粘接强度的固化时间之间存在确定的单调对应关系,表明将多模兰姆波的应力波因子用于定征层状平面结构的界面粘接强度是可行的。     

橡胶-钢粘接界面断裂问题非线性有限元分析

为解决橡胶-钢粘接界面断裂非线性有限元计算问题,建立了含初始裂纹的橡胶-钢粘接复合结构有限元模型;用张开位移作为裂纹开裂的判定参数并模拟了裂纹的扩展,计算值与试验值的对比证明了该方法的可行性;计算了开裂前粘接界面的层间应力,分析了开裂前裂纹前沿和沿裂纹扩展方向的层间应力变化情况;用断裂力学中的柔度法计算橡胶-钢复合结构的能量释放率,计算并分析了能量释放率沿裂纹扩展方向的变化情况,并与实验结果进行了对比验证,结果证明:该方法是可行的。     

细观尺度下推进剂/衬层/绝热层粘接界面参数反演研究

针对经验法无法保证细观尺度下粘接界面(推进剂/衬层/绝热层)内聚力模型准确性的问题,通过扫描电子显微镜(SEM)原位拉伸实验,记录粘接试件在拉伸过程中的变形和破坏,采用数字图像相关技术结合Hooke-Jeeves优化算法的反演识别方法,对界面所采用的双线性内聚力模型参数进行反演识别,并通过界面单元的损伤因子(SDEG)变化曲线结合实验结果开展界面损伤分析。结果表明：加载速率为1.2 mm·min^-1时,模型的界面刚度、最大名义应力、界面失效位移分别为6.40 MPa·mm^-1、0.72 MPa、1.80 mm;ε为8%、18%时,仿真与实测的感兴趣区域(region of interest, ROI)位移(U_x)平均误差分别为7.1%、4.9%;损伤因子(SDEG)变化曲线可较好地表征界面的损伤过程。该反演识别方法的精度较高,为细观尺度下粘接结构界面模型参数的精准获取提供一个新的方法。     

环境载荷下固体火箭发动机结构完整性研究

现阶段无论在仿真分析领域还是技术探测领域,固体火箭发动机结构完整性的研究均已取得一定进展.结合国内外技术发展现状,总结各环境载荷条件下固体火箭发动机结构完整性研究的成果及不足,对比各固体火箭发动机结构完整性研究的途径,提出下一步研究领域的重点,对固体火箭发动机结构完整性的研究提出建议.     

长期贮存的固体发动机药柱脱粘界面裂纹分析

为了分析长期贮存的固体导弹发动机药柱脱粘层界面裂纹在燃气内压和轴向过载联合作用下的扩展情况,建立了发动机药柱在包覆层与推进剂之间脱粘的三维有限元计算模型,并于脱粘界面的裂纹尖端设置三维奇异裂纹元,模拟脱粘界面裂纹扩展。在包覆层与推进剂之间设置不同深度脱粘,计算了在燃气内压和轴向过载联合作用下不同贮存期、不同深度的界面裂纹尖端的应力强度因子,得到了界面裂纹应力强度因子随贮存时间、脱粘深度的变化规律,对长期贮存的固体发动机脱粘界面裂纹的扩展进行了分析。     

PNIMMO与典型固体推进剂组分表界面作用研究

为实现聚3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷(PNIMMO)在推进剂配方中的进一步应用,研究了PNIMMO与4种典型固体推进剂组分(RDX、HMX、AP及Al)之间的表界面作用。利用接触角测量仪测定了各组分与不同溶剂的接触角,进而得到了各组分的表面张力,在此基础上计算了PNIMMO与典型固体推进剂组分的界面张力和黏附功,并推测了其作用机理。结果表明：PNIMMO的表面张力较小,易于在推进剂组分表面铺展。PNIMMO与推进剂组分间的界面张力大小顺序为：γ_SL(PNIMMO-AP)>γ_SL(PNIMMO-Al)>γ_SL(PNIMMO-RDX)>γ_SL(PNIMMO-HMX)。PNIMMO与推进剂组分间的黏附功大小顺序为：W_a(PNIMMO-AP)>W_a(PNIMMO-RDX)>W_a(PNIMMO-HMX)>W_a(PNIMMO-Al)。PNIMMO与HMX粘结作用最强,与Al粘结作用最...     

战场损伤分析过程研究及其应用

以某型火炮为例,详细介绍了利用基本功能项目分析、损伤模式及影响分析、损伤树分析及损伤定位分析等技术进行战场损伤分析的过程,阐述了各技术在分析过程中相互支持的关系,说明了它们在损伤评估系统中的应用,最后指出了分析过程中存在的一些问题。     

复合固体层中粘接层非线性弹性常数对二次谐波的影响

根据二阶微扰理论,给出了一定条件下复合固体层中兰姆波的具有积累效应的二次谐波的解析表达式,以此为基础,文中着重探讨了粘接层非线性弹性常数的变化对具有积累效应的二次谐波振幅的影响,结果表明,粘接层非线性弹性常数较小的变化,可从复合固体层表面的二次谐波位移振幅中得到明显的反映,显示出可以利用复合固体层中二次谐波的强烈声非线性效应,以对非进行无损评价。     

共晶复合陶瓷损伤过程的有限元分析

针对共晶复合陶瓷的微观结构特征,建立了含强约束界面相的有限元模型,模拟了包含片状夹杂共晶复合陶瓷材料的外载应力场分布规律;应用ANSYS的APDL语言进行编程,对材料的损伤过程进行了研究。结果表明材料的破裂由基体损伤决定,随着外载荷的增加,损伤破坏沿界面延伸,并逐渐向基体内部扩展,最终造成基体的断裂。     

某空降型自行火炮着陆过程车体损伤评估

为了考核某空降型自行火炮着陆冲击过程的抗冲击振动性能,实装空投试验是检验手段之一,但是实装空投需要耗费巨大的人力和财力,而且试验条件不可控,因此,采用数值模拟分析是一条有效的途径。通过建立整炮的虚拟样机模型获取载荷,建立车体的有限元模型并对车体进行瞬态响应分析,得到车体着陆冲击过程的动应力和动应变,结合勒梅特损伤模型对车体的损伤量进行了计算。这种结合虚拟样机技术和有限元分析的研究方法可为大型空降武器的抗冲击振动试验提供参考。     

电子产品在振动环境中的损伤效应研究

在分析电子装备结构特点及冲击振动环境影响因素基础上,阐述了电子产品在冲击振动环境中的损伤机理与模式。以某型雷达装备为试验对象,选取该装备某型组合体与电路板进行冲击振动与扫频振动试验,分析了电子产品在振动环境中的损伤规律。试验表明:电子产品在振动环境中的损伤不仅与振动类型及幅值有关,也与其自身结构有着密切的关系。     

船体梁爆炸损伤识别方法研究

针对目前在船舶爆炸损伤试验中不能有效获得船舶损伤数据,将爆炸过程中船舶船体梁总振动固有频率与爆炸损伤前完好船体总振动固有频率进行对比,建立完好船体和损伤船体多种假想损伤的固有频率数据库,采用神经网络智能方法得到频率改变特征参数与损伤参数的映射关系,对船舶结构损伤状态进行判断.以一艘1500吨级的船舶为研究对象,通过仿真...     

装备战场损伤试验布局设计仿真研究

装备战场损伤试验存在实施难度大,试验效率低的问题。为提高试验效能,采用AUTODYN,建立预制破片战斗部有限元仿真模型,模拟了战斗部爆炸及预制破片飞散的过程,仿真结果同实弹试验所采集数据基本吻合,验证了所用模拟方法的有效性。通过分析破片侵彻靶板的损伤规律,建立了球形破片撞击靶板损伤相图,结合破片飞散规律,建立了试验布局参考相图。研究结果表明:预制破片战斗部的爆炸及对装备的打击过程,能够通过数值仿真方式准确的进行模拟,从而大大减少试验费用;所建立的试验布局参考相图,能够为试验布局的设计和优化提供一定的参考。     

基于ANSYS／LS—DYNA的电子装备爆炸冲击振动损伤建模研究

针对电子装备爆炸冲击振动损伤问题,设计了损伤模拟的基本方案;采用ANSYS／LS—DYNA建立了二维“爆炸源-地面-弹性体-电子装备”模型;通过模型试验,获得了与实际爆炸冲击振动特性相吻合的加速度、位移和应力等数据。     

发射车液压油缸应力分析与弱磁损伤探测技术研究

调平液压油缸是某型发射车的主要承力部件,探测其结构损伤对确保装备安全具有重要意义。首先对调平油缸受力进行了分析,作为有限元仿真的力学输入,然后建立了三维结构模型,进行了有限元仿真,获取了油缸受力云图,确定了损伤薄弱部位。最后针对油缸结构特点,设计了阵列式弱磁探测设备,并进行了ANSYS磁场仿真。仿真结果表明,阵列式弱磁损伤探测设备能够有效检测出油缸内部缺陷位置和大小。     

军事教学中训练损伤的调查与研究

训练损伤在军事教学训练中较为常见,不仅给学员造成了生理上的痛苦和心理上的负担,也影响了学员的正常学习和生活,甚至严重地影响了院校的正常教学与训练。采取问卷调查、查阅文献资料和现地考察的方法,详细分析了军事教学中训练损伤产生的原因,并提出可行的预防措施和建议,以达到减少训练损伤发生的目的。     

过氧化环己酮储存过程中热失控危险性研究

研究了过氧化环己酮及其与溶液混合后的热分解动力学及实际包装条件下的自加速分解温度(SADT),利用差示扫描量热仪测试了过氧化环己酮及其与溶液混合后的热分解特征,得到不同升温速率下热流随时间的变化曲线,使用Friedman等转化率法对试验数据进行处理,得到了过氧化环己酮的分解反应活化能等动力学参数,并用绝热加速量热仪试验数据对动力学参数求解进行验证。推算了实际条件下达到最大温升速率时间为24 h的初始温度,基于可靠的动力学参数和有限元分析法计算了三种样品的SADT。结果表明过氧化环己酮热分解活化能随反应进程变化而变化,TMRad为24 h时的初始温度分别为53、71、66℃,实际包装条件下的SADT为37、61、56℃。