固体火箭发动机药柱抗蠕变增强结构优化设计

打开文本图片集

关键词：固体火箭发动机；蠕变；拓扑优化；有限元方法

0 引言

在整个寿命周期里，固体火箭发动机绝大多数时间处于贮存状态，药柱长期受重力影响会产生蠕变现象。特别是在立式贮存的过程中，推进剂将一直处于承受较高应力的状态，可能导致药型变化、药柱性能老化以及安全系数降低等问题。林聪妹等［1-2］用电子万能试验机和动态力学分析仪分别研究了三氨基三硝基苯基高聚物黏结炸药及其改性配方的蠕变行为，得到了推进剂蠕变柔量主曲线；邓旷威等［3］采用MSC.Marc软件计算了卧式与立式贮存工况下固体火箭发动机的最大主应力，得到了蠕变损伤程度与应力大小正相关的结论；WANG等［4］开展了等应力幅值往复拉伸试验和相互作用试验，验证了加载应力与蠕变破坏时间成对数线性关系；贾卫东等［5］研究了固体火箭发动机界面在长期贮存过程中可能出现的脱粘情况及不同脱粘情况对发动机工作安全性的影响；王永帅等［6］对舰载立式贮存导弹发动机蠕变损伤进行研究，通过有限元计算，得出蠕变占药柱总变形的60％以上。（剩余6078字）