韩文龙， 张明明， 卫 国， 胡彦平， 王 帅(北京强度环境研究所 环境可靠性中心，北京 100076)

大推力新型运载火箭动力系统多采用无毒无污染的液氢液氧或液氧煤油发动机，低温推进剂的使用给火箭增压输送系统的设计与实施带来巨大的挑战和技术难题。输送管作为增压输送系统关键组成部分，担负着推进剂输送的核心任务，且管路在箭上实际工作过程中受到内压、低温、振动、冲击、复杂边界等综合工况的影响[1-3]。因此研究输送管在综合工况下的结构动力特性，保障输送管在工作过程中的可靠性尤为重要。

近年来综合工况下管路动力特性研究主要集中在充液管路的流固耦合研究[4-8]、增压管路的气固耦合研究[9-11]以及不同温度环境对管路动力特性的影响[12-15]。以上研究主要侧重于结构简单、内径较小的管路，方法上也偏重于数值模拟和仿真计算。对于大推力新型运载火箭输送管，由于管路内径大，且同时受到低温、高压、振动等综合应力作用，因此无论试验还是仿真计算方面的相关研究都很少，特别是试验方面由于其难度大，复杂性强、危险系数高、试验成本高，国内鲜有成功案例。本文根据输送管路在箭上的实际安装及工作状态，设计了一整套综合试验系统，攻克了各类技术难关开展了相关试验，并依据试验分析结果建立并修正了管路有限元模型，结合试验对管路在箭上所经受的复合环境应力进行了仿真和试验研究。

1 理论基础

本项目研究对象为两端通过法兰盘封闭空间管路，内部充压的氮气和液氮作为管路的内部载荷，因此不考虑气体和液体的流速影响。……