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推进技术2025年第02期:固化降温-立式贮存下固体火箭发动机装药结构响应缩比关系研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张源;王江涛;周涛;刘向阳;王宁飞;

单位:北京理工大学宇航学院;西安航天化学动力有限公司;

摘要:为研究固体火箭发动机在固化降温-立式贮存载荷下药柱结构响应的缩比关系,在弹性假设下,从弹性力学三个基本方程出发并考虑温度的影响,利用量纲分析法通过定义各参数的特征量,推导了固体火箭发动机装药结构响应缩比相似基准。考虑蠕变效应,利用有限元软件分析了固化降温-立式贮存1年后药柱和药柱/绝热层界面的结构响应,讨论了缩比相似基准在不同工况下的适用性。建立了药柱前后端部轴向位移与时间和缩比率的关系,基于该关系预测了立式贮存3年后药柱端部最大轴向位移量。结果表明:建立的缩比相似基准适用于固化降温工况,立式贮存工况下不同缩比率药柱沿不同特征路径的应力与应变分布规律相似,相差不超过4%,但药柱/绝热层界面应力响应差别较大,立式贮存3年后药柱端部最大轴向位移量的预测值与计算值相比误差不超过3%。

关键词:固体火箭发动机;;立式贮存;;量纲分析;;缩比关系;;结构响应预测

基金资助:国家自然科学基金青年科学基金(12102434)~~