极端条件下大长径比固体发动机药柱结构完整性快速分析

作者：余瑞; 张路; 何君; 吴敏; 唐承志; 邓康清; 郭翔; 庞爱民

来源：弹箭与制导学报, 2021, 41(05): 106-111.

DOI：10.15892/j.cnki.djzdxb.2021.05.021

• 极端条件
• 点火增压
• 结构完整性
• 评估程序
• 快速分析

药柱的结构完整性对固体火箭发动机正常工作具有重要意义,大长径比、高马赫数、复杂药形和极端温度等给药柱结构完整性带来了严峻的考验。基于ANSYS Workbench软件平台,采用粘弹性分析方法针对某大长径比(L/D>16)翼柱形药柱进行了结构完整性分析,得到了极端温度条件下点火增压过程药柱的应力-应变响应,为药柱的完整性评估提供指导。同时为实现点火增压过程中药柱结构完整性快速分析,建立了药柱内关键位置药柱应力-应变响应的快速评估方法,开发了结构完整性快速评估程序,并应用该评估系统分别对高温(60℃)和低温(-40℃)点火增压过程中药柱结构完整性进行分析,得到药柱内危险位置的等效应力、等效应变和等效模量的变化情况,最后与基于线粘弹性本构模型的有限元仿真结果进行了对比分析。仿真结果表明,两种计算方法得到的药柱内危险位置的等效应力、等效应变和等效模量大小基本吻合,且快速评估系统大大节省了计算时间,可实现点火增压过程复杂药形内孔燃烧药柱的快速分析。

• 单位
  湖北航天化学技术研究所