复合固体推进剂等效力学性能VCFEM细观预示方法

根据固体推进剂的细观结构特征,采用等圆最优装载方式生成代表性体积单元(Representative Volume Element,RVE)模型,并结合Voronoi单元有限元方法(Voronoi Cell Finite Element Method,VCFEM)和均匀化方法,发展了一种可预示固体推进剂等效力学性能的数值分析方法,从而得到体分比和组分材料对等效模量和等效泊松比的影响规律。为证明该方法的有效性,设计一个对称数值模型,通过对该方法和传统有限元方法的节点位移结果的比较,发现两者之间的相对误差小于5%,且VCFEM用少量单元就完成了分析,提高了计算效率。通过对不同细观结构下推进剂RVE模型的计算,发现随着夹杂体分比的增大,夹杂的颗粒增强效应越明显,基体材料的变化比夹杂材料对等效力学性能有着更加显著的影响。     

勇攀高峰的“驯虎人”——记2009年度“中国航天基金奖”集体奖获得者四院42所高能固体推进剂研究室

他们被称为固体推进剂的“训虎人”,专门与“性情暴虐”的易燃易爆高能量推进剂打交道。从最初数以克计的含能材料探索开始,他们一路“摸着老虎的屁股”走来,在国内首次取得高能推进剂大尺寸发动机演示验证圆满成功,使我国成为世界上少数几个掌握该高能推进剂技术的国家。     

溴化法测定双基推进剂中芥酸含量

采用溴化法测定含有硝化棉、硝化甘油、石蜡及酯类增塑剂的推进剂中芥酸的含量。首先使用乙醚提取,除去硝化棉,接着用15%的冰醋酸溶液把芥酸与硝化甘油、石蜡及酯类增塑剂分离,然后加入过量的溴化钾-溴酸钾标准溶液溴化芥酸,完全反应后,过量的溴与碘化钾反应,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,以硫代硫酸钠标准溶液的消耗量换算出芥酸含量,该方法的平均回收率为100.24%,实验相对标准偏差为0.03%。     

新型固体推进剂在未来国防中的作用及其发展趋势

通过介绍各国在高能固体推进剂技术方面的研究现状及今后的研究方向,说明了高能固体推进剂在国防科技领域得到了高度的重视和广泛的关注。并依据高能固体推进剂在现代武器装备中的重要地位和作用,以及未来高技术战争对武器的要求,阐明了高能固体推进剂有待发展的关键技术和研究方向,发展的内涵在于重视知识创新、加强技术创新和推进管理创新。     

月亮城的浪漫对接

火箭烈焰舞袖,直刺苍穹的背后,记录了月亮城见证的一次次辉煌,更述说着发测站人筑梦太空的感人故事。这座幽隐于大凉山深处的发射场,已伴随着共和国走过了40多个年头,如今红军长征走过的地方成了"长征"火箭的起锚地,"月亮女儿"的故乡成了中国航天的"探月港"。2014年10月24日,历经地震洗礼的"嫦娥五号"再入返回飞行试验器从这里出发奔向月球。流传千年的动人传说与壮美现实,在月     

液体推进剂消耗对大型卫星结构动特性的影响分析

为了研究液体推进剂消耗对某大型卫星结构动特性的影响,采用简化的“弹簧-质量”模型分析了推进剂消耗对结构动特性的影响趋势;基于MSC.PATRAN/NASTRAN给出了动力学分析过程中液体推进剂的等效建模和分析方法,包括梁单元法、附加质量法、“RBE3 -质量点”单元法和虚拟质量法等;建立了该卫星结构的有限元模型,进行了结构动力学特性和动响应分析,讨论了液体推进剂消耗对其动特性的影响规律.研究结果表明:随着推进剂的消耗,卫星整体振型的固有频率逐渐增大,而部分局部振型的固有频率保持不变;随着推进剂的消耗,卫星仪器安装板动力学响应峰值逐渐增大,所对应的频率也逐渐增大.     

固体推进剂裂纹摩擦热点形成细观模型分析

分析机械撞击载荷作用下复合固体推进剂内部裂纹摩擦形成热点过程。研究在压应力与剪切应力作用下闭合裂纹滑移、扩展、摩擦生热、热扩散、推进剂热分解及与气相产物相互作用。利用断裂力学、热传导、推进剂热分解动力学方法,建立裂纹摩擦热点细观模型。通过模型数值计算,探讨推进剂裂纹摩擦产生高温热点的过程和条件。分析计算表明裂纹摩擦和扩展可导致推进剂形成高温热点。     

低温推进剂供应管道系统充填过程的动力学模型

研究了低温推进剂液体火箭发动机供应管道系统充填过程的建模问题。低温推进剂的充填相变过程采用均相模型,对推进剂充填管道系统进行有限元分割,应用基本守恒定律于充满推进剂的单元和充满气体的单元,两相单元采用等效流容方程,建立了低温推进剂管道充填过程的有限元状态变量模型。充填的容腔视为两相单元,建立了其动力学模型。利用本文的模型,对液氢、液氧推进剂的管道充填过程进行了仿真计算,给出了有关计算结果。     

复合推进剂中硝酸铵的改性研究

在分析硝酸铵的多晶现象和吸湿特性的基础上 ,探讨了硝酸铵的改性技术。采用热分析法研究了无机添加剂对硝酸铵晶型转变的影响 ,并用高分子表面处理剂对硝酸铵进行表面处理。结果表明 ,这种方法可以有效地改善硝酸铵的晶体结构和吸湿特性 ,为硝酸铵在复合推进剂中的应用提供了实验和理论依据。     

基于能量耗散的药柱粘弹性累积损伤

基于不可逆能量耗散的损伤变量定义方法和动态线粘弹性理论,建立了固体推进剂累积损伤模型,利用不同拉伸速率下的试验数据,拟合得到了推进剂破坏耗散能表达式,进而给出了推进剂在周期应力响应下的累积损伤计算式,并讨论了周期应力幅值和频率对累积损伤的影响,最后对某舰载发动机药柱进行了累积损伤及使用寿命分析。提出的累积损伤分析方法,为固体发动机贮存寿命预估提供了一条有益的技术途径。