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复杂激励下涡轮泵转子系统振动特性
1
作者 杨宝锋 蒋建园 +1 位作者 金路 许开富 《火箭推进》 北大核心 2026年第1期86-94,共9页
大推力火箭发动机涡轮泵转子的突出特点是转速高、激振源复杂,这对转子系统振动响应定量预测造成巨大困难。为获得复杂激励下涡轮转子系统振动特性,建立了非线性密封力模型,提出了考虑不平衡激励、叶轮流体激励以及密封力激励的涡轮泵... 大推力火箭发动机涡轮泵转子的突出特点是转速高、激振源复杂,这对转子系统振动响应定量预测造成巨大困难。为获得复杂激励下涡轮转子系统振动特性,建立了非线性密封力模型,提出了考虑不平衡激励、叶轮流体激励以及密封力激励的涡轮泵转子系统振动响应计算方法,获得了转子系统振动位移主频及幅值,利用发动机试车结果进行了验证。结果表明:所建立的计算方法能够准确预测转子系统振动响应,主频幅值预测误差小于15%;高压间隙密封的存在能够显著降低转子系统振动响应,实际分析时密封耦合作用不能被忽略;密封间隙以及长度对转子系统振动特性影响显著,随着间隙的减小以及长度的增加,转子振动位移幅值显著降低,该影响作用是由密封引入的刚度与阻尼效应共同导致,其中密封阻尼起主导作用。 展开更多
关键词 大推力火箭发动机 涡轮泵 流体激励 密封耦合 转子振动
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氢涡轮进气壳体焊缝结构振动疲劳寿命评估
2
作者 高为建 刘士杰 +3 位作者 郭健 李振凯 韩帅 易敏 《火箭推进》 北大核心 2026年第1期95-104,共10页
液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝结构在振动载荷作用下存在疲劳失效风险,建立基于振动响应特性的焊缝结构疲劳寿命评估方法具有重要的工程应用价值。基于有限元分析软件ABAQUS/FE-SAFE,研究了氢涡轮进气壳体在随机振动工况下的动力学... 液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝结构在振动载荷作用下存在疲劳失效风险,建立基于振动响应特性的焊缝结构疲劳寿命评估方法具有重要的工程应用价值。基于有限元分析软件ABAQUS/FE-SAFE,研究了氢涡轮进气壳体在随机振动工况下的动力学特性,提出了一种评估其焊缝结构振动疲劳寿命的方法,揭示了边界条件对振动疲劳寿命的影响。首先,对氢涡轮进气壳体进行模态分析和频率响应分析,获得模态参数和传递函数;然后,采用Goodman修正法,将平板状焊缝试样的疲劳数据(S-N曲线)进行零均值应力修正;最后,分别使用Dirlik、Steinberg和Bendat方法计算应力幅值的概率密度分布,并结合随机振动理论,建立焊缝振动疲劳寿命预测模型。研究结果表明:依赖于不同的评估方法和边界条件,焊缝结构的振动疲劳寿命约为1200~1900 s。该评估方法为液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝的随机振动疲劳寿命设计提供了理论与技术支撑。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 氢涡轮进气壳体 焊缝结构 疲劳寿命 随机振动
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自燃推进剂富氧液-液双离心喷嘴低频燃烧不稳定性分析
3
作者 汪广旭 尚帅 杨宝娥 《火箭推进》 北大核心 2026年第1期36-47,共12页
液体火箭发动机低频燃烧不稳定现象与火焰的非定常振荡特性之间具有密切联系,对于常温自燃推进剂,考虑二次喷注的液-液同轴双离心喷嘴的雾化燃烧特性更为复杂,且相应的低频燃烧稳定性研究的难度也更大。本文首次开展了针对自燃推进剂高... 液体火箭发动机低频燃烧不稳定现象与火焰的非定常振荡特性之间具有密切联系,对于常温自燃推进剂,考虑二次喷注的液-液同轴双离心喷嘴的雾化燃烧特性更为复杂,且相应的低频燃烧稳定性研究的难度也更大。本文首次开展了针对自燃推进剂高富氧液-液双离心单喷嘴燃烧室的光学观测实验,获得了火焰的非定常振荡过程,并对其低频燃烧不稳定性进行了研究。研究结果表明:当室压一定时,高混合比和高流强均不利于低频燃烧稳定性,当混合比一定时,低流强和高相对流强不利于低频燃烧稳定性;随着喷嘴缩进段内混合比的升高,室压-混合比、室压-流强、混合比-流强图中的稳定性边界斜率均呈现一定的规律性;喷嘴下游燃气回流诱发爆燃并改变喷注速率是形成低频燃烧不稳定的主要原因;高混合比工况的火焰波动→释热脉动→压力振荡之间的时间差会明显缩短,不利于低频稳定性。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 低频燃烧不稳定 自燃推进剂 富氧液-液双离心喷嘴 二次喷注
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空间自燃推进剂发动机起动点火问题与研究进展 被引量：2
4
作者 谭永华 刘晓伟 +3 位作者 汪广旭 杨宝娥 谭松林 周军 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期1-16,共16页
空间自燃推进剂发动机起动点火过程涉及复杂的非定常湍流两相流动和燃烧,过程中容易出现起动超压现象,不仅会造成发动机烧蚀爆炸等严重后果,还可能诱发高频燃烧不稳定问题。国内外已围绕此类发动机起动点火过程涉及的推进剂空间闪蒸、... 空间自燃推进剂发动机起动点火过程涉及复杂的非定常湍流两相流动和燃烧,过程中容易出现起动超压现象,不仅会造成发动机烧蚀爆炸等严重后果,还可能诱发高频燃烧不稳定问题。国内外已围绕此类发动机起动点火过程涉及的推进剂空间闪蒸、液相反应、化学点火延迟等现象开展了大量的基础研究,并在实际发动机起动超压控制方面积累了丰富的工程应用经验。对上述工作进行整理,重点梳理了诱发起动超压的关键机理及影响因素,系统总结了国内外相关经验,归纳了现有研究存在的不足,提出了后续研究方向,为我国空间自燃推进剂发动机的研制提供参考。 展开更多
关键词 空间发动机 自燃推进剂 起动超压 空间闪蒸 液相反应 点火延迟
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基于数字技术的液体火箭发动机可靠性研究进展 被引量：2
5
作者 谭永华 邓永锋 +2 位作者 胡海峰 汪广旭 李星 《火箭推进》 北大核心 2025年第3期19-26,共8页
液体火箭发动机工作过程极为复杂,工作环境和工况异常严酷,对可靠性要求极高。围绕发动机技术特点,系统分析了数字技术支撑下的可靠性研究需求。总结了近年来液体火箭发动机可靠性研究的最新进展,阐述了可靠性研究方法标准以及发动机设... 液体火箭发动机工作过程极为复杂,工作环境和工况异常严酷,对可靠性要求极高。围绕发动机技术特点,系统分析了数字技术支撑下的可靠性研究需求。总结了近年来液体火箭发动机可靠性研究的最新进展,阐述了可靠性研究方法标准以及发动机设计、制造等关键环节可靠性研究的成果,分析了液体火箭发动机可靠性研究面临的挑战,并提出了后续研究展望。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 可靠性 数字技术 产品保证
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液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘低周疲劳寿命可靠性研究
6
作者 王珏 窦唯 +2 位作者 金志磊 姜绪强 李东 《推进技术》 北大核心 2025年第5期278-286,共9页
涡轮作为液体火箭发动机的关键构件,其低周疲劳寿命和可靠性直接影响液体火箭发动机的安全性能。对某液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘开展流场分析和静强度分析,并基于局部应力-应变法获得了设计工况下整体叶盘的低周疲劳寿命。采... 涡轮作为液体火箭发动机的关键构件,其低周疲劳寿命和可靠性直接影响液体火箭发动机的安全性能。对某液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘开展流场分析和静强度分析,并基于局部应力-应变法获得了设计工况下整体叶盘的低周疲劳寿命。采用拉丁超立方抽样方法,以转速、密度及弹性模量为随机输入变量,建立最大应力和最大应变的Kriging代理模型。通过大样本抽样,得到了音叉式整体叶盘的低周疲劳寿命概率分布,进而得出其疲劳寿命可靠度曲线。结果表明:整体叶盘的低周疲劳寿命呈右偏态分布,近似威布尔分布。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 音叉式整体叶盘 低周疲劳寿命 KRIGING模型 可靠度
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考虑热效应的液氧涡轮泵液封轮内流特性分析
7
作者 王凯 徐敬畏 +4 位作者 赵四维 庄宿国 许开富 陈晖 刘厚林 《推进技术》 北大核心 2025年第5期92-106,共15页
液体火箭发动机液氧涡轮泵在运行过程中时常发生空化现象,复杂的空化流动对液封轮的密封性能造成影响。因此,本文在考虑热力学效应空化模型的基础上,从内部流动的角度深入分析了液氧涡轮泵首级液封轮密封性能和低温空化特性。研究表明:... 液体火箭发动机液氧涡轮泵在运行过程中时常发生空化现象,复杂的空化流动对液封轮的密封性能造成影响。因此,本文在考虑热力学效应空化模型的基础上,从内部流动的角度深入分析了液氧涡轮泵首级液封轮密封性能和低温空化特性。研究表明:与工作介质为液氮的试验结果相比,监测点的温度及压力的最大计算偏差分别为2.17%和6.13%;空化过程中伴随的离心效应促使液封轮后腔内形成汽相,有效抑制了泄漏;在入口压力为2.0 MPa,2.5 MPa,3.0 MPa时,相对于液相条件下的泄漏工况,泄漏流量分别减少了37.12%,46.31%和44.32%;尽管空化有助于减少泄漏,但相较于理想的液相环境,整体的封压能力仍有所下降;泄漏不明显时,汽相会在压力侧形成强烈的诱导涡(IV),而液相则主导产生前向台阶涡(FFSV);泄漏严重时,空化主要集中在槽形结构内部,形成后相台阶涡(BFSV),同时在结构外侧间隙可见片状空化;液封轮内空化主要有槽内空化和外侧间隙的附着空化两种类型;当入口压力较低时,槽内外形成环形的汽液界面,有效阻止了泄漏的发生,然而当入口压力增大后,外侧间隙的环形界面消失,槽内空化被限制在吸力面侧,外侧间隙则形成了以液相为主的泄漏通道。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 液封轮 液氧涡轮泵 密封性能 低温空化 Omega涡识别
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液体火箭发动机涡轮泵振动问题研究现状及展望
8
作者 王珏 窦唯 +1 位作者 杜家磊 金志磊 《推进技术》 北大核心 2025年第4期14-29,共16页
涡轮泵作为液体火箭发动机的核心高速旋转增压组件,其振动特性研究涉及多学科交叉领域,涵盖流体力学、结构力学、转子动力学及热力学等。本文系统梳理了涡轮泵振动问题的研究进展,从结构激振、流体激振和耦合振动三个维度展开论述:在结... 涡轮泵作为液体火箭发动机的核心高速旋转增压组件,其振动特性研究涉及多学科交叉领域,涵盖流体力学、结构力学、转子动力学及热力学等。本文系统梳理了涡轮泵振动问题的研究进展,从结构激振、流体激振和耦合振动三个维度展开论述:在结构激振方面,重点探讨了转子不平衡、动静碰摩、轴系松动及内摩擦等典型问题,在流体激振方面,深入分析了动静干涉流体激振、喘振、空化等;在耦合振动方面,主要讨论了密封-转子耦合、涡轮颤振等多物理场耦合问题。针对大推力可重复使用发动机的研制,指出需要在振动引起的涡轮泵关键构件动应力与疲劳寿命关系,涡轮泵大幅偏离设计工况引起的流体激振问题,多因素耦合建模分析和振动的主动控制三方面加强涡轮泵振动问题研究,以适应发动机大范围变工况、高可靠和长寿命工作要求。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 涡轮泵 结构激振 流体激振 耦合振动 综述
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不同孔壁粗糙度下自由射流失稳特性实验研究
9
作者 蒋家伟 费立涵 +4 位作者 尤冠文 刘奥 刘明阳 汤成龙 黄佐华 《宇航学报》 北大核心 2025年第6期1135-1143,共9页
为探讨姿轨控发动机喷嘴内壁粗糙度对自由射流失稳特性的影响,采用流体抛光工艺,通过调节不同粒度的磨料和抛光时间来调控喷嘴内壁的粗糙度,并在多种射流流速条件下对自由射流进行实验研究。实验结果表明,流体抛光工艺可显著降低喷嘴内... 为探讨姿轨控发动机喷嘴内壁粗糙度对自由射流失稳特性的影响,采用流体抛光工艺,通过调节不同粒度的磨料和抛光时间来调控喷嘴内壁的粗糙度,并在多种射流流速条件下对自由射流进行实验研究。实验结果表明,流体抛光工艺可显著降低喷嘴内壁粗糙度,喷嘴的流量系数随抛光时间的增加和磨料粒度的细化而增大,并能够降低整体供给系统的压力。在射流失稳的演化过程中,观察到了由抛光工艺引发的低速“摆动”和高速“散开”两种无效模式。此外,使用并验证了基于图像处理技术的射流表面波波幅提取方法。将流体抛光工艺应用于喷嘴加工及处理过程,能够有效改善喷嘴性能,提高射流的稳定性,为喷嘴加工工艺优化及发动机性能提升提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 单孔喷嘴 流体抛光 粗糙度 破碎模式 表面波
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螺栓连接对盘轴系统振动特性的影响
10
作者 田旭 孙羽键 +2 位作者 徐自力 杜大华 王珺 《火箭推进》 北大核心 2025年第5期111-120,共10页
掌握涡轮盘振动特性是涡轮盘设计的重要一环,非连续涡轮盘-转轴系统的结合面接触状态对其振动特性具有重要影响。为了在振动特性求解过程中考虑结合面的接触状态,基于罚函数法将接触状态设置为盘轴系统有限元模型的附加约束条件,利用有... 掌握涡轮盘振动特性是涡轮盘设计的重要一环,非连续涡轮盘-转轴系统的结合面接触状态对其振动特性具有重要影响。为了在振动特性求解过程中考虑结合面的接触状态,基于罚函数法将接触状态设置为盘轴系统有限元模型的附加约束条件,利用有限元方法求解其振动特性并开展模态试验进行了验证;分析了螺栓预紧力、摩擦因数等螺栓连接参数对盘轴系统前3阶固有频率的影响,通过对比结合面的接触状态揭示了影响机理。结果表明:利用该方法求解的盘轴系统前3阶固有频率与试验结果误差最大为4.74%,验证了振动特性求解方法的准确性;针对过盈配合连接的盘轴系统,在0~50 kN内增大螺栓预紧力会增大结合面的接触面积并使部分节点由滑移接触向黏结接触转变,法向、切向约束更强,盘轴系统前3阶模态的固有频率更高;螺栓预紧力在2~50 kN内,螺栓预紧力相同时增大摩擦因数会使部分节点由滑移接触向黏结接触转变并增大滑移接触的摩擦力,切向约束更强,盘轴系统前3阶模态的固有频率更高。 展开更多
关键词 振动特性 涡轮盘 螺栓预紧力 摩擦因数 有限元方法
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驻波声场下平面液膜破碎过程实验研究
11
作者 黄柯嘉 贾伯琦 +4 位作者 仝毅恒 王鹏远 蔡开元 陈歆怡 苏凌宇 《推进技术》 北大核心 2025年第10期170-181,共12页
针对液体火箭发动机不稳定燃烧时可能出现的声学振荡工况,利用高速摄影观察了密闭腔室中驻波声场下平面液膜的失稳和破碎过程。结果表明,随着液体韦伯数的增加,平面液膜的破碎距离增大。韦伯数越小,液膜表面波的稳定性越差,导致液膜更... 针对液体火箭发动机不稳定燃烧时可能出现的声学振荡工况,利用高速摄影观察了密闭腔室中驻波声场下平面液膜的失稳和破碎过程。结果表明,随着液体韦伯数的增加,平面液膜的破碎距离增大。韦伯数越小,液膜表面波的稳定性越差,导致液膜更容易破碎。当声压级从130 dB提高到140 dB时,声场对液膜的扰动作用更加明显,液膜表面的波纹变得更加密集,同时液膜的破碎距离也随之减小。液膜位于波节与波腹之间的某个临界位置时,会产生响应。液膜距离波节越近,雾化效果越好。在驻波声场的频率附近,存在液膜对声场开始响应的起始频率和截止频率。当驻波声场的频率为317 Hz时,液膜表面波在起始频率280 Hz时开始出现,并在截止频率448 Hz时消失。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 不稳定燃烧 平面液膜 破碎距离 表面波 驻波声场
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航天发动机引压管路随机振动疲劳失效分析 被引量：1
12
作者 肖策 张晋岢 +2 位作者 韩奕晨 李哲 周建平 《火箭推进》 北大核心 2025年第2期104-114,共11页
航天发动机引压管结构在随机振动载荷下产生疲劳损伤累积,导致微管路结构疲劳失效,影响发动机安全服役。为此,开展预应力下航天发动机微管路疲劳失效机理分析及寿命评估方法研究。首先对管路随机振动试验结果进行分析,通过多尺度断口形... 航天发动机引压管结构在随机振动载荷下产生疲劳损伤累积,导致微管路结构疲劳失效,影响发动机安全服役。为此,开展预应力下航天发动机微管路疲劳失效机理分析及寿命评估方法研究。首先对管路随机振动试验结果进行分析,通过多尺度断口形貌分析,明确疲劳损伤演化机理;然后以试验中管路两端加速度采集数据为输入,基于Ansys有限元仿真软件建立多源激励及预应力下管路随机振动预示模型;随后提取动响应最大的危险点功率谱密度函数,在Matlab软件中对比了5种常用随机振动疲劳寿命频域评估模型,结果表明Tovo-Benasciutti模型的评估结果与试验误差最小;最后基于上述振动疲劳寿命方法,系统性地分析了管路内压、管路接头位移及管路绑定附加质量等真实服役工况对管路振动特性及疲劳寿命的影响。 展开更多
关键词 微管路结构 随机振动 疲劳寿命评估 预应力模态分析 应力幅值概率密度函数
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采用环形入口壳体的诱导轮汽蚀性能研究 被引量：14
13
作者 唐飞 李家文 +2 位作者 陈晖 李向阳 宣统 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期171-176,共6页
针对某型号液体火箭发动机离心泵所发生汽蚀问题,在基于SIMPLEC算法上,采用雷诺时均Navier-Stokes方程(简称N-S方程)控制方程、Realizable k-ε湍流模型和mixture多相流模型,对泵环形入口壳体和诱导轮进行汽蚀性能研究。在数值流场计算... 针对某型号液体火箭发动机离心泵所发生汽蚀问题,在基于SIMPLEC算法上,采用雷诺时均Navier-Stokes方程(简称N-S方程)控制方程、Realizable k-ε湍流模型和mixture多相流模型,对泵环形入口壳体和诱导轮进行汽蚀性能研究。在数值流场计算研究中,分析各部件对诱导轮汽蚀性能的影响,发现诱导轮及环形入口壳体内流场的不对称性降低诱导轮的汽蚀性能。通过合适调整环形入口壳体面积比以及环形入口壳体出口与诱导轮之间的距离,使环形入口壳体出口流场收缩,在加速流中获得较均匀的速度场,改善了诱导轮入口流动参数,提高了诱导轮的汽蚀性能。所采用的改进方法对液体火箭发动机离心泵的研制和优化具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 离心泵 环形入口壳体 诱导轮 汽蚀性能
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液体火箭发动机气液同轴式喷嘴声学特性的实验研究 被引量：12
14
作者 周进 胡小平 +3 位作者 黄玉辉 王振国 钟良生 鄢小清 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期37-41,共5页
对液体火箭发动机气液同轴式喷嘴声学特性进行了深入的实验研究，确定了不同缩进比的气液同轴式喷嘴工作时发生啸叫的参数范围、啸叫的频率和声压级分布，并考察了啸叫对喷嘴雾化特性的影响。结果表明；气液同轴式喷嘴的啸叫区间与喷嘴... 对液体火箭发动机气液同轴式喷嘴声学特性进行了深入的实验研究，确定了不同缩进比的气液同轴式喷嘴工作时发生啸叫的参数范围、啸叫的频率和声压级分布，并考察了啸叫对喷嘴雾化特性的影响。结果表明；气液同轴式喷嘴的啸叫区间与喷嘴的结构尺寸有密切的关系．较大的喷嘴缩进比对啸叫有明显的抑制作用，啸叫的主要成分是高频噪声，这种喷嘴啸叫可能成为诱发发动机高频不稳定燃烧的重要因素。另外，实验还发现，在较低的气体喷注压降下，啸叫对喷嘴雾化有一定的强化作用。 展开更多
关键词 液体推进剂 火箭发动机 喷嘴 声学性质
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两位五通电动气阀动态特性研究 被引量：11
15
作者 陶玉静 范才智 +1 位作者 田章福 王振国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期542-545,共4页
将电动气阀的工作过程分为电动过程和气动过程,建立了两过程的动力学模型。分别对电动过程和气动过程的响应特性进行仿真,并与试验结果比较,验证了动力学模型的正确性。分析了控制气体压力、最大气隙以及工作电压等因素对电动过程的影响。
关键词 电动气阀 电动过程 气动过程 动力学模型 动态特性
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提高氧泵诱导轮汽蚀性能的方法研究 被引量：12
16
作者 唐飞 李家文 +2 位作者 夏德新 金志磊 贾建新 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1743-1747,共5页
利用计算流体力学(CFD)技术对某氧泵诱导轮进行了入口壳体开槽的汽蚀性能的研究,分析和采用了双圆弧进口方案.在流场计算研究中,分析了无汽蚀条件下叶片前缘的负荷,然后进行了诱导轮汽蚀性能的计算.流场计算结果表明,采用的改进方案在... 利用计算流体力学(CFD)技术对某氧泵诱导轮进行了入口壳体开槽的汽蚀性能的研究,分析和采用了双圆弧进口方案.在流场计算研究中,分析了无汽蚀条件下叶片前缘的负荷,然后进行了诱导轮汽蚀性能的计算.流场计算结果表明,采用的改进方案在保证扬程和效率基本不变的情况下,能够很大程度上降低叶片前缘负荷,提高诱导轮汽蚀性能. 展开更多
关键词 氧泵诱导轮 提高汽蚀性能 改进方案 流场计算
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基于模糊故障树和因子化分析的重复使用火箭发动机失效模式 被引量：14
17
作者 侯金丽 金平 蔡国飙 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期987-992,共6页
为确定发动机薄弱环节,指导重复使用火箭发动机可靠性设计,以航天飞机主发动机为研究对象,通过模糊故障树分析法和因子化分析法对发动机主要组件的关键失效模式进行研究.结果表明:模糊故障树分析法给出关键重要度最高的底事件为由剥落... 为确定发动机薄弱环节,指导重复使用火箭发动机可靠性设计,以航天飞机主发动机为研究对象,通过模糊故障树分析法和因子化分析法对发动机主要组件的关键失效模式进行研究.结果表明:模糊故障树分析法给出关键重要度最高的底事件为由剥落、凹坑、磨损和腐蚀致高压氧化剂涡轮泵的轴承失效;因子化分析法通过考虑风险、时间和概率3种因素综合评估出发动机系统中的综合因子最高的失效模式为涡轮叶片失效. 展开更多
关键词 重复使用火箭发动机 失效模式 模糊故障树分析 因子化分析 关键重要度
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四机并联发动机低频动态特性分析 被引量：19
18
作者 黄道琼 张继桐 何洪庆 《火箭推进》 CAS 2004年第4期27-31,54,共6页
为了获得发动机结构的低频动态特性,采用有限元方法进行了液体火箭一级四机并联发动机(含机架)的计算模态分析。由于发动机为复杂的非对称结构,建模时按质量和刚度等效原则将推力室的夹层结构简化成单层板,其余结构大都按空间梁简化,通... 为了获得发动机结构的低频动态特性,采用有限元方法进行了液体火箭一级四机并联发动机(含机架)的计算模态分析。由于发动机为复杂的非对称结构,建模时按质量和刚度等效原则将推力室的夹层结构简化成单层板,其余结构大都按空间梁简化,通过改变材料密度保证了模型质量与发动机稳态工作时的质量一致。简化后的计算规模适中,既反映了结构的主要特征又不浪费计算机资源和时间。计算结果表明了四机并联发动机系统中有多阶轴向运动较大的模态值得注意,需避免它们和发动机的低频脉动及箭体的低频振动耦合。 展开更多
关键词 四机并联发动机 结构振动 低频 振动耦合 液体火箭 计算模态
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提高液体火箭发动机诱导轮汽蚀性能的研究 被引量：8
19
作者 唐飞 李家文 +1 位作者 李永 周成 《火箭推进》 CAS 2013年第3期44-49,57,共7页
诱导轮叶型的设计应尽可能减少静压降,并保证叶片的负荷分布均匀,减轻叶片的汽蚀破坏。利用CFD技术分析了阶梯壳体和叶片打孔对诱导轮叶片负荷的影响,计算结果表明这些措施都可以降低叶片前缘的负荷。相比较于叶片打孔,阶梯壳体更加有... 诱导轮叶型的设计应尽可能减少静压降,并保证叶片的负荷分布均匀,减轻叶片的汽蚀破坏。利用CFD技术分析了阶梯壳体和叶片打孔对诱导轮叶片负荷的影响,计算结果表明这些措施都可以降低叶片前缘的负荷。相比较于叶片打孔,阶梯壳体更加有助于降低叶片前缘的负荷,在一定程度上提高诱导轮汽蚀性能。最后,通过基于混合模型的汽蚀计算验证了上述结论的正确性。 展开更多
关键词 诱导轮 叶片负荷 壳体开槽 叶片打孔 汽蚀性能
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含故障统计相依组件的多态复杂系统故障树分析 被引量：7
20
作者 侯金丽 金平 蔡国飙 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期427-433,共7页
为精确评估可重复使用火箭发动机系统可靠性,采用带约束变量的布尔算法将状态分析与故障树分析恰当结合,从而对含故障统计相依组件的复杂多态可重复使用火箭发动机系统进行可靠性分析.以航天飞机主发动机(SSME)为研究对象,对管路多态性... 为精确评估可重复使用火箭发动机系统可靠性,采用带约束变量的布尔算法将状态分析与故障树分析恰当结合,从而对含故障统计相依组件的复杂多态可重复使用火箭发动机系统进行可靠性分析.以航天飞机主发动机(SSME)为研究对象,对管路多态性及预燃室和涡轮泵之间的故障相依性进行深入研究.结果表明:该布尔算法能够很好地消除组件统计相依性从而简化复杂多态系统故障树,组件之间失效相依性对系统可靠性影响较大,因此需要加强组件多态及相依性的研究来获得更精确的系统可靠度. 展开更多
关键词 重复使用火箭发动机 故障树分析 多态系统 布尔算法 统计相依性
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