车载运输过程中固体发动机粘接界面损伤研究
2021-08-06徐伯起卢明章李高春李金飞
兵器装备工程学报 2021年7期
徐伯起,卢明章,李高春,李金飞,邢 磊
(1.海军航空大学,山东 烟台 264001;2.中国人民解放军 91049部队)
1 引言
固体火箭发动机广泛应用于各种型号的装备中。目前研究表明:推进剂/衬层粘接界面的粘接破坏是固体发动机结构完整性破坏的关键形式之一[1]。陆上运输时所受振动载荷对其结构特别是衬层/推进剂粘接界面影响较大,在温度、振动2种因素同时作用下粘接界面的损伤情况将比单因素的情况更加复杂,构建温度、振动载荷作用下的损伤规律意义重大。
目前损伤研究主要从单因素进行[2-3],张波[4]、刘磊[5]利用自制的粘接试件开展了振动试验,研究了恒温振动载荷作用下粘接界面力学性能下降规律。Nikola Gligorijevic[6]和李高春[7]则通过不同温度下的拉伸试验,研究温度对推进剂模量的影响。基于推进剂热粘弹属性,不同温度下其模量会发生改变,考虑到实际运输过程中发动机受载的多样性,有必要开展温度和振动耦合作用下的损伤评估。目前应用在粘接界面上的多载荷分析较少,此处借鉴电子器件中的研究方法,美国马兰大学的Qi,Wilkinison等设计了在温度、振动同时作用下的加速试验[8]。张卫采用线性累积损伤方法和渐进损伤叠加方法对电子产品失效寿命进行预测[9]。
基于上述分析,本文针对车载运输过程中固体发动机受载情况,构建基于实测数据的振动载荷谱;利用有限元软件研究不同温度、振动环境下推进剂/衬层粘接界面的应力分布情况;基于Miner损伤理论构建粘接界面累积损伤模型,研究了实际运输过程中粘接界面损伤分布规律。……
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