【摘 要】
：
本文开展了基于干法缠绕成型工艺固体火箭发动机复合材料壳体样件的力学特性研究.通过建立基于三次样条厚度预测方法的封头精细化数值模型,利用Hashin失效判据对壳体爆破压强进行预测,并结合试验结果,分析了固体火箭发动机壳体的水压爆破失效行为.基于该数值模型,探究了补强角度、补强厚度和补强区域对壳体爆破行为的影响.结果表明:封头精细化补强对壳体的承载性能有较大提升,通过40°补强层进行封头补强,壳体爆破压强提升了约50％;在一定范围内,壳体的爆压压强随着补强层的增加而增加;针对破坏位置的局部补强对壳体水压爆破强
【机 构】
：
96901部队24分队, 北京 100094;合肥工业大学 机械工程学院, 合肥 230009
论文部分内容阅读
本文开展了基于干法缠绕成型工艺固体火箭发动机复合材料壳体样件的力学特性研究.通过建立基于三次样条厚度预测方法的封头精细化数值模型,利用Hashin失效判据对壳体爆破压强进行预测,并结合试验结果,分析了固体火箭发动机壳体的水压爆破失效行为.基于该数值模型,探究了补强角度、补强厚度和补强区域对壳体爆破行为的影响.结果表明:封头精细化补强对壳体的承载性能有较大提升,通过40°补强层进行封头补强,壳体爆破压强提升了约50％;在一定范围内,壳体的爆压压强随着补强层的增加而增加;针对破坏位置的局部补强对壳体水压爆破强度有一定的提升,但壳体封头处未补强的区域会因为强度不足而发生破坏.研究成果对基于干法缠绕工艺的固体火箭发动机壳体的研制具有重要参考意义.
其他文献
本文主要针对档案信息化建设实施的理论展开深入研究,结合信息化管理对档案建设的意义,阐述档案信息化建设存在的问题,如网络化建设的协调能力有待提高、信息化建设和辅助能力不足、档案信息数据缺少真实性等,然后又提出几点切实可行的实施措施,主要包括加快档案信息化网络建设的进程、不断提高科学规划建设的水平、建立健全的档案管理制度、加强档案管理硬件的建设、注重档案管理软件开发和利用,进而不断提高档案信息化建设的水平.
新时代背景下探索发展本科层次职业教育,即职教本科是以培养职业技术型人才为办学目标,注重课本专业知识学习的同时培养学生的专业技能和实践动手能力.物理是研究自然现象与自然规律的一门学科,也是现代高新技术产业的理论基础,《大学物理》(含实验)课程是高校理工科专业重要的通识性必修基础课程,该课程在培养大学生的科学精神、科学思维、实践动手能力、科技创新能力方面起着基础性的重要作用.本文探讨将项目式教学法应用于职教本科学生的《大学物理》(含实验)课程的培养过程中,综合利用“互联网+”等信息技术手段,为提高学生的科学精
《家具与装饰材料》是家具设计与制造专业开设的一门重要的专业基础课程,是从生产实践的角度培养学生建立家具制造理论系统,并为设计提供加工生产依据的关键环节.本文分析传统教学法的不足,提出并讨论问题式学习(PBL)教学法在《家具与装饰材料》课程中的应用.
为从理论上深入研究膜材料的应力松弛特性,本文采用广义Maxwell模型对聚氯乙烯(PVC)涂层膜材料的实测松弛模量进行了拟合分析,基于二阶近似法求解获得了松弛时间谱近似解,对比分析了广义Maxwell模型单元数量对拟合精度和松弛时间谱曲线特征的影响.结果表明增加广义Maxwell模型的单元数量,不仅有助于提高广义Maxwell模型的拟合精度,还可更为细致地描述松弛时间谱特征,但同时会增加模型求解的难度.对于本文选用的PVC涂层膜材料,采用5单元广义Max-well模型可较好地描述应力松弛行为,而基于6单元
碳纤维增强复合材料(CFRP)因其优异的力学性能在航空工业中得到了广泛的应用,评估复合材料沉头螺栓连接结构的极限承载和损伤扩展对航空器连接结构的经济性和安全性意义重大.本文首先创建复合材料沉头螺栓搭接三维模型,并采用虚拟热变形法施加螺栓预紧力,然后利用Fortran语言编写VUMAT用户自定义程序,将所选的刚度退化模式与3D Hashin失效准则嵌入渐进损伤模型中,建立有限元损伤预测模型,研究不同搭接端距对复合材料沉头螺栓连接结构失效的影响.研究结果表明:搭接端距主要影响连接结构的剪切强度,端距越小,其极
随着各类新型复合材料的迅速发展,复杂结构的材料性能的研究方法越来越多.本文基于复合材料细观力学方法,推广了代表性体积元的概念,对蜂窝铝材料的弹性参数进行了数值研究,搭建了具有不同几何参数的135个蜂窝铝RVE有限元模型并计算,通过多元回归分析的方式得到了其弹性模量的拟合公式.同时提出了通过统计学方法来分析有限元计算结果得到复杂材料属性的一般规律,预测具有复杂结构的材料性能,指导材料在工程领域的应用的方法,并通过某一应变率下的SHPB试验验证了其可行性.
基于断裂面失效理论,建立了含孔复材层板渐进损伤数值分析模型.纤维失效后将损伤区的刚度直接折减为原来的0.01％;纤维间失效后基于能量释放率对损伤区的材料性能进行线性软化;同时,模型还考虑了剪切非线性效应对失效分析的影响.随后,模拟了不同孔径、铺层的含孔复合材料层合板的拉伸失效过程,并通过物理试验进行了验证.验证结果显示计算误差小于10％,且预测的失效模式与试验结果一致.最后,讨论了铺层、结构尺寸对含孔层合板破坏模式和强度的影响.同一孔径下,不同铺层的层合板破坏模式相近;同一铺层下,孔径与宽度比一定时,拉伸
脱黏损伤是复合材料结构中最常见的损伤之一,其检测对于评估复合材料结构安全至关重要.本文基于压电阻抗技术(EMI),借助压电-结构耦合场分析,采用阻抗实部曲线的均方根(RMS)和峰值对应频率(fmax)作为区分碳纤维复合材料中脱黏和非脱黏区域的判别指标进行分析,使用均方根偏差(RMSD)、平均绝对偏差(MAPD)和相关系数偏差(CCD)对不同脱黏程度进行量化对比.研究结果表明:RMS和fmax可以很好地区分碳纤维复合材料中脱黏与非脱黏区域,RMSD和CCD可以较好地表征其脱黏程度.
为研究多环境因素联合作用下高分子复合泡沫材料工作性能的变化,在30 MPa水压和15℃～60℃不同水温条件下对名义密度为475 kg/m3的材料试样进行了保压试验,并分别测试了保压1 d～30 d后的试样的吸水率、压缩强度和弹性模量.试验结果表明,高分子复合泡沫材料的吸水率随水温和保压时间的增加而增加,其压缩强度随水温和保压时间的增加而减小,其弹性模量在不同水温下随保压时间的变化趋势不同:在较低水温下,其弹性模量随保压时间的增加而增加;在较高水温下,其弹性模量随保压时间的增加而减小.文中分析了水压和温度联
使用同一批预浸料,采用自动铺带和手工铺贴两种工艺制备复合材料,对比分析了自动铺带和手工铺贴国产T800H碳纤维复合材料性能,并进行了等同性评价与分析.结果表明:自动铺带和手工铺贴的复合材料性能平均值偏差为-2.42％～4.50％,性能差异小;自动铺带和手工铺贴的复合材料强度平均值、强度最小单个值和模量平均值共42项,其中39项等同,3个不等同项性能差异较小,对后续复合材料应用的影响较小.自动铺带和手工铺贴的复合材料性能总体等同.