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火箭发动机柔性接头的强度分析

发布于:2016-01-27 19:01
强度分析

      柔性喷管是固体火箭发动机的一个关键部件,它主要由活动体固定体及柔性接头3大部件组成,喷管摆动的执行部件是柔性接头,它由若干同心的环状球体的弹性件(橡胶)和增强件(钢或复合材料)相互交替地粘接在一起,前后各有法兰组成的一个完整部件。
      由于柔性接头的结构特点,柔性接头可以承受较大的压缩方向的载荷,而承受拉伸的能力较盖因此为了保证柔性喷管的可靠性,对喷管使用提出了比较严格的要求如要求柔性喷管在充气保护下才能进行摆动,在喷管运输贮存过程中采用4根支撑杆对柔性接头进行保护等。但是柔性接头有可能要在特殊情况下承受拉伸载荷,比如对取消尾罩状况时导弹在弹射时,接头要承受来自弹射时燃气发生器的燃气压强对其产生的拉伸,这对柔性接头来说是一个新的考验,因此需要进行认真的分析与研究,重点考核柔性接头粘接界面强度能否满足使用要求。
      有限元法是分析计算柔性接头应力应变的有力工具当喷管不摆动处于零位时,柔性接头不受摆动力矩的作用,仅受轴对称均布压强的作用,所以,采用轴对称问题的有限元法来对柔性接头进行分析。
      在弹射压强的拉伸载荷作用下,喷管扩张段内型面受载情况如图所示。已知喷管出口内径为1011 mm,则通过喷管扩张段壳体传递到柔性接头上的轴向力为4017831 N,折算到柔性接头前法兰对接面上的面力为111MPa,和固定体连接的后法兰端面边界条件取为固定。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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