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基于真实细观结构的多级配AP/HTPB复合推进剂燃烧数值模拟
1
作者 孙迪 李永洲 +2 位作者 刘佩进 敖文 袁熠祺 《推进技术》 北大核心 2025年第10期217-228,共12页
在复合推进剂原始信息缺失的情况下,为了预示推进剂的燃烧特性,采用微CT技术获取推进剂的真实细观结构特征和AP粒径分布信息,据此建立气固耦合燃烧模型并选取典型二维切片开展数值模拟分析。结果表明,不同切片气相区温度分布和燃速差异... 在复合推进剂原始信息缺失的情况下,为了预示推进剂的燃烧特性,采用微CT技术获取推进剂的真实细观结构特征和AP粒径分布信息,据此建立气固耦合燃烧模型并选取典型二维切片开展数值模拟分析。结果表明,不同切片气相区温度分布和燃速差异较大,燃面位于y=0μm时气相区温度畸变指数最大相差18.5%,燃速最大相差25.6%。不同切片的平均燃速差异较小,仅为0.07 cm/s。随机装填建模方法与微-CT方法计算的平均燃速相差不超过1%,而后者能够解决随机装填算法AP粒径分布信息获取困难的问题。本文将高分辨率测量技术和数值模拟方法相结合,为推进剂细观燃烧研究提供了一种新途径。 展开更多
关键词 复合推进剂 细观结构 AP粒径分布 数值模拟 燃烧特性
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固体姿轨控发动机十字型测力台设计及优化
2
作者 蔡耘峰 王飞 +1 位作者 尹春禹 李世鹏 《推进技术》 北大核心 2025年第7期260-271,共12页
为了准确测量固体姿轨控发动机的推力,设计了一种具有中心对称结构的十字型构型的十二分力固体姿轨控发动机测力台。在考虑测力台结构受力变形的情况下,建立了测力台的静力学模型,得出了测力台各传感器受力与测力台所受发动机施加载荷... 为了准确测量固体姿轨控发动机的推力,设计了一种具有中心对称结构的十字型构型的十二分力固体姿轨控发动机测力台。在考虑测力台结构受力变形的情况下,建立了测力台的静力学模型,得出了测力台各传感器受力与测力台所受发动机施加载荷之间的解算公式。为评估测力台的动态性能,建立了测力台的无阻尼自由振动的动力学模型,并采用有限元仿真的方式对建立的静动力学模型进行了验证,并评估了测力台所受交联力的情况。基于所建立的测力台静动力学模型,以测力台静态灵敏度最大、测力台频率响应的幅值相对误最小为优化目标,以测力台测力杆直径及动架截面尺寸为设计变量建立了多目标优化模型,采用粒子群算法(PSO)对测力台测力结构进行了参数优化。测力台结构优化后,静态灵敏度降低了5.2%,对于频率为30 Hz的交变推力,在xy平面测力的动态响应幅值相对误差降低了53.9%,x,y轴转矩的动态响应幅值相对误差降低了97.6%,z轴转矩的动态响应幅值相对误差降低了95.1%。 展开更多
关键词 固体姿轨控发动机 测力台 静力学分析 模态分析 多目标优化
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固体发动机壳体振动试验夹持方式优化与验证
3
作者 奥玉杰 刘兵 翟晓 《导弹与航天运载技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期51-56,共6页
振动环境试验是固体发动机结构性能验证的重要手段之一,使用工装夹具将试验件紧固在振动台上,保证振动载荷能够准确传递,避免共振或甩尾现象的发生,是固体发动机振动试验期望达到的理想目标。针对某型号固体发动机壳体振动试验工装夹持... 振动环境试验是固体发动机结构性能验证的重要手段之一,使用工装夹具将试验件紧固在振动台上,保证振动载荷能够准确传递,避免共振或甩尾现象的发生,是固体发动机振动试验期望达到的理想目标。针对某型号固体发动机壳体振动试验工装夹持方式,提出一种基于比例系数的振动试验夹持优化方法,建立固体发动机壳体和工装夹具的仿真模型,在不同比例系数的夹持方式下,对结构进行模态分析和谐响应分析,并在90kN电磁振动台上完成壳体的振动试验测试。试验结果表明,在进行该长细比为2.6的固体发动机壳体振动试验时,比例系数为0.9时为最优夹持方式,与仿真分析结果基本一致,本夹持优化方法对固体发动机壳体振动试验具有一定参考价值。 展开更多
关键词 固体发动机壳体 振动夹具 工装夹持方式 模态分析 谐响应分析
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固体发动机水下点火尾流场计算 被引量：1
4
作者 周君 江晓瑞 +1 位作者 李卓 鲁荣 《计算机仿真》 2024年第5期63-70,共8页
为研究固体发动机水下点火初期喷管内燃气泡的流动和发展过程及流场结构,利用CFD方法通过fluent分析软件对固体火箭发动机水下点火过程气液两相流场进行数值模拟计算,得到了发动机尾流场燃气马赫数、压力、温度等瞬态阶段演变情况。结... 为研究固体发动机水下点火初期喷管内燃气泡的流动和发展过程及流场结构,利用CFD方法通过fluent分析软件对固体火箭发动机水下点火过程气液两相流场进行数值模拟计算,得到了发动机尾流场燃气马赫数、压力、温度等瞬态阶段演变情况。结果表明,发动机水下点火时,燃气与水之间产生强烈地相互作用,射流通道沿轴向存在周期性胀缩,一个周期内相继出现膨胀—液体回压—回流—颈缩—继续膨胀现象,随着流场发展涨缩强度逐渐减弱,颈缩位置向下游移动;燃气射流初期,轴向压力最高点在燃气泡头部位置;点火初始时刻喷管出口出现压力峰值;全计算域内温度在一定范围内振荡,沿轴向远离出口区域有剧烈的传热和明显的气液混合。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 水下燃气射流 尾流场 燃汽泡 数值仿真
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固体火箭发动机虚拟试验技术研究综述 被引量：2
5
作者 程博 宋媛 +2 位作者 陈欣欣 钱程远 许健 《测控技术》 2024年第1期1-8,49,共9页
试验测试是评估武器装备性能的重要技术,为解决传统试验方式存在的资源成本高、试验性能难以预示等问题,将虚拟试验技术与固体火箭发动机试验测试领域结合,以缩短发动机试验周期、降低测试费用、提高产品质量。基于固体火箭发动机主要... 试验测试是评估武器装备性能的重要技术,为解决传统试验方式存在的资源成本高、试验性能难以预示等问题,将虚拟试验技术与固体火箭发动机试验测试领域结合,以缩短发动机试验周期、降低测试费用、提高产品质量。基于固体火箭发动机主要试验测试方法的研究现状,重点介绍了固体火箭发动机虚拟试验的总体架构,阐述了虚拟试验中需要构建的模型和结果的校核验证,进一步展望了科研人员未来可挖掘的潜在研究方向。 展开更多
关键词 虚拟试验 固体火箭发动机 一致性评估 仿真建模
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固体火箭发动机高空模拟试验仿真与模型优化研究
6
作者 苏日泰 李卓 姜皓 《内蒙古工业大学学报（自然科学版）》 2024年第1期23-29,共7页
针对固体火箭发动机被动引射式高模试验研制周期久、成本高的问题,基于N-S方程与S-A模型,利用小扩张比喷管与小尺寸不同直径的高空舱、扩压器、压力远场域对高空模拟试车中的发动机建压、稳压、降压段进行数值仿真,同时分析各模型各阶... 针对固体火箭发动机被动引射式高模试验研制周期久、成本高的问题,基于N-S方程与S-A模型,利用小扩张比喷管与小尺寸不同直径的高空舱、扩压器、压力远场域对高空模拟试车中的发动机建压、稳压、降压段进行数值仿真,同时分析各模型各阶段高空舱及扩压器内流场结构。结果表明,在发动机压强达到稳定时,大尺寸高空舱相对于小舱而言舱内压强更加稳定,其引射系统中扩压器扩压效果更好,对舱内气体抽吸能力也更强。而大长径比扩压器在引射系统内的减速增压效果相对小长径比而言不明显,气流通过激波时压强与马赫数的变化量分别在2KPa和0.04以内,在扩压器出口处的计算误差与压力远场域的设定有很大关系。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 高空模拟试车 数值仿真 扩压器
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固体火箭冲压发动机地面试验装置及测控系统 被引量：14
7
作者 陈步学 毛根旺 +3 位作者 李进贤 刘华强 冯喜平 林禹 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期69-71,共3页
介绍了固体火箭冲压发动机地面实验装置及测控系统组成、功能、技术指标和可以开展的研究工作。
关键词 固体火箭 冲压发动机 实验装置 测控系统 虚拟仪器 模拟实验
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固体火箭发动机喷流红外辐射实验及计算研究 被引量：10
8
作者 朱定强 张小英 +4 位作者 向红军 蔡国飙 张振鹏 石安华 黄洁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期255-259,共5页
介绍了缩尺固体火箭发动机不含铝推进剂喷流红外辐射的测量方案、测试设备与测量结果的分析及结论,并对不含铝推进剂喷流的流场和红外辐射场进行了计算。实验分别从与喷流方向成60°、90°、120°夹角位置测量了同一尺寸缩... 介绍了缩尺固体火箭发动机不含铝推进剂喷流红外辐射的测量方案、测试设备与测量结果的分析及结论,并对不含铝推进剂喷流的流场和红外辐射场进行了计算。实验分别从与喷流方向成60°、90°、120°夹角位置测量了同一尺寸缩尺火箭发动机使用不含铝粉固体推进剂时、在约90kPa和5kPa两个环境压力下缩尺火箭发动机燃烧室压力以及喷流的红外辐射强度,并对喷流流场进行了显示。本文给出了缩尺火箭发动机实验时,不同环境压力状态下,喷流在2.7μm波段(波段一)和4.3μm波段(波段二)两个波段的红外辐射强度以及喷流流场图像,同时给出了在对应状态下的流场计算及红外辐射计算的结果。实验的结果验证了计算方法的正确性。 展开更多
关键词 缩尺火箭发动机 喷流 红外辐射 流场 测量 数值计算
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双脉冲固体火箭发动机二次点火内视研究 被引量：15
9
作者 李江 肖育民 +3 位作者 何国强 张伟青 杨雨阳 马国宝 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期61-64,共4页
利用Ｘ射线高速实时荧屏分析（ＲＴＲ）技术对双脉冲固体火箭发动机的二次点火过程进行了内视研究。通过对ＲＴＲ图像的分析，弄清了隔板的打开模式以及塞子在一级燃烧室中的运动规律，运用图像处理技术还获得了塞子飞出隔板后的平均速... 利用Ｘ射线高速实时荧屏分析（ＲＴＲ）技术对双脉冲固体火箭发动机的二次点火过程进行了内视研究。通过对ＲＴＲ图像的分析，弄清了隔板的打开模式以及塞子在一级燃烧室中的运动规律，运用图像处理技术还获得了塞子飞出隔板后的平均速度及塞子与喷管碰撞后的反弹速度，这些结果为这种新型发动机的设计提供了实验依据。 展开更多
关键词 双脉冲 固体火箭发动机 RTR 二次起动
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固体火箭发动机冲击信号响应谱分析 被引量：20
10
作者 王翠荣 施广富 郭军 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期57-60,共4页
对固体火箭发动机地面点火试验的点火冲击信号进行了冲击响应谱计算。计算程序采用较为先进的改进递归滤波器法,并介绍了冲击响应谱的计算原理、程序验证和试验数据处理结果验证。
关键词 固体火箭发动机 地面点火试验 点火冲击信号 冲击响应谱 计算 递归滤波器法
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硬质泡沫喷管堵盖试验及研究 被引量：13
11
作者 屠小昌 王占利 王小娟 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期81-83,共3页
介绍了固体火箭发动机喷管硬质泡沫塑料堵盖的设计方法与试验过程。某型号发动机硬质泡沫喷管堵盖打开压强模拟点火试验结果表明,这种硬质泡沫喷管堵盖设计方案可行,并已在实际中得到应用。
关键词 硬质泡沫喷管 堵盖 试验 固体火箭发动机 设计
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固体火箭发动机冷增压试验系统的设计与应用 被引量：8
12
作者 唐国金 申志彬 +1 位作者 宋先村 蒙上阳 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期423-425,共3页
针对固体火箭发动机药柱点火瞬态过程应变难以测量的工程难题,研制了固体火箭发动机冷增压试验系统。该系统利用高压气体对药柱内腔进行加压,模拟发动机点火增压过程,实现了药柱内表面应变的实时测量。利用该系统对某型号固体火箭发动... 针对固体火箭发动机药柱点火瞬态过程应变难以测量的工程难题,研制了固体火箭发动机冷增压试验系统。该系统利用高压气体对药柱内腔进行加压,模拟发动机点火增压过程,实现了药柱内表面应变的实时测量。利用该系统对某型号固体火箭发动机进行了冷增压试验,并将试验结果与数值仿真结果进行了对比,二者相对误差在8%以内。该试验系统操作方便,性能稳定,结果准确。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 点火增压 冷增压 试验系统
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小型固体火箭发动机尾部点火设计与实验 被引量：16
13
作者 张秋芳 王宁飞 田维平 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2006年第2期51-54,共4页
根据固体火箭发动机点火器设计经验,选用赛璐珞为点火器盒体材料、黑火药为点火药,并以点火压强作为发动机装药可靠点燃的判据。采用头部点火设计经验公式对端面-侧面燃烧、尾部点火的小型固体火箭发动机点火药量进行了初步估算。为获... 根据固体火箭发动机点火器设计经验,选用赛璐珞为点火器盒体材料、黑火药为点火药,并以点火压强作为发动机装药可靠点燃的判据。采用头部点火设计经验公式对端面-侧面燃烧、尾部点火的小型固体火箭发动机点火药量进行了初步估算。为获得点火器的点火压强、点火延迟时间等性能参数,设计、加工了模拟发动机尾部点火空间的试验容器,研究了电点火头、电点火管点火方案在不同条件下的试验情况。结果表明,虽然点火药量相同,但两种点火方案的点火压强、点火延迟时间、喷管堵片的打开方式却存在较大差异。基于发动机可靠性、维修性考虑,将电发火管点火方案作为优选方案,并通过发动机点火试验的成功考核。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 燃烧 尾部点火 点火器 点火压强
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固体推进剂矩形粘接试件的多角度拉伸试验 被引量：10
14
作者 邱欣 李高春 +1 位作者 姜爱民 赵大鹏 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期786-791,共6页
为采用试件模拟固体火箭发动机燃烧室壳体/绝热层/衬层/推进剂粘接系统同时承受拉伸和剪切载荷的受载状态,设计了符合航天行业标准QJ 2038.1A-2004规定的矩形粘接试件的多角度拉伸夹具。实现了对试件的单纯拉伸、单纯剪切以及拉伸、剪... 为采用试件模拟固体火箭发动机燃烧室壳体/绝热层/衬层/推进剂粘接系统同时承受拉伸和剪切载荷的受载状态,设计了符合航天行业标准QJ 2038.1A-2004规定的矩形粘接试件的多角度拉伸夹具。实现了对试件的单纯拉伸、单纯剪切以及拉伸、剪切结合的多种载荷状态。随着拉伸角度由0°增至90°,界面失效时刻对应的载荷由1166 N降至420 N,最大主应力由0.945 MPa降至0.461 MPa,上界面最大主应力集中系数由1.1上升至2.7,下界面最大主应力集中系数则变化较小。试验中试件起裂部位与界面最大应力位置的计算结果一致性较好,可为发动机粘接系统结构完整性分析提供参考。 展开更多
关键词 航空宇航推进理论与工程 固体火箭发动机 粘接界面 多角度拉伸 失效准则
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固体火箭发动机羽流红外辐射特性研究 被引量：5
15
作者 徐义华 胡春波 +2 位作者 张胜敏 武渊 杨玉新 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期176-181,共6页
考虑了羽流组分间的化学反应,应用Roe-FDS格式求解羽流场,再用羽流场参数作为输入条件,采用离散坐标法和谱带近似法对固体火箭发动机羽流在光谱2～5μm内的红外辐射特性进行了计算,羽流气相辐射强度随波长变化规律的计算结果与实验值基... 考虑了羽流组分间的化学反应,应用Roe-FDS格式求解羽流场,再用羽流场参数作为输入条件,采用离散坐标法和谱带近似法对固体火箭发动机羽流在光谱2～5μm内的红外辐射特性进行了计算,羽流气相辐射强度随波长变化规律的计算结果与实验值基本一致。计算结果表明,不同羽流位置点的光谱辐射强度随波长变化规律一致,纯气相辐射强度在2.7μm和4.3μm处出现峰值,随羽流场轴向和径向尺寸的增大而减小,在其他波段无明显变化规律;气相与粒子总辐射强度随波长的增大而减小,其辐射强度远大于纯气相的辐射强度;观测方向与羽流轴线夹角的方位角增大,红外辐射强度减小。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 羽流 离散坐标法 红外特性
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固体火箭发动机振动试验夹具优化分析与研究 被引量：9
16
作者 王世辉 张昱 +2 位作者 陈欣欣 程博 李铁 《计算机测量与控制》 2017年第1期221-223,共3页
通过相同激励条件下对3种典型振动试验夹具进行宽频段随机振动试验分析,发现夹具在试验频段内出现不同程度的共振现象,过试验现象严重;通过3种典型振动试验夹具质量、一阶固有频率、位移变化量及应变变化量等数据对比、分析,得出影响振... 通过相同激励条件下对3种典型振动试验夹具进行宽频段随机振动试验分析,发现夹具在试验频段内出现不同程度的共振现象,过试验现象严重;通过3种典型振动试验夹具质量、一阶固有频率、位移变化量及应变变化量等数据对比、分析,得出影响振动试验夹具振动传递特性的主要因素,以影响因素为优化变量,以典型部位平均响应与输入的振动传递比为优化目标,进行拓扑优化设计,最终经过夹具振动试验验证,过试验情况得到有效控制,满足相关规范要求,为固体火箭发动机振动试验控制提供保障。 展开更多
关键词 振动与波 固体火箭发动机 振动试验 夹具优化分析与研究
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RTR系统测试精度的改进 被引量：4
17
作者 李江 陈剑 +1 位作者 何国强 蔡体敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期109-112,共4页
对目前使用的ＲＴＲ系统中存在的问题进行了分析，指出影响ＲＴＲ系统测试精度的主要原因是高速运动分析仪的图像分辨率太低及Ｘ射线系统本身造成的系统误差。总结了提高ＲＴＲ系统测试精度的措施，包括提高变压器的稳压性能，改进实验... 对目前使用的ＲＴＲ系统中存在的问题进行了分析，指出影响ＲＴＲ系统测试精度的主要原因是高速运动分析仪的图像分辨率太低及Ｘ射线系统本身造成的系统误差。总结了提高ＲＴＲ系统测试精度的措施，包括提高变压器的稳压性能，改进实验器设计水平，提高试车台架的刚性以及运用图像处理技术等，将这些改进措施应用于ＳＲＭ燃烧室凝相粒子运动规律的实验研究，取得了比较明显的效果。 展开更多
关键词 X射线分析 误差 固体火箭发动机 燃烧室 试验
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固体火箭发动机试验数据分析处理及管理系统 被引量：5
18
作者 陈广南 郭健 +2 位作者 姜春林 张为华 焦绍球 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 2000年第3期16-18,共3页
介绍了一种固体火箭发动机试验数据分析处理及管理系统。该系统具有标定、数据采集、试验数据分析处理、发动机性能预估、参数辨识及试验数据库管理功能。由于采用了发动机性能预估和参数辨识方法 。
关键词 试验 数据处理 固体火箭发动机 数据管理系统
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粒子流量可调的喷管烧蚀试验方法 被引量：3
19
作者 李江 董昊 +2 位作者 王文彬 魏祥庚 王勇 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期96-98,共3页
发展了一种保持燃气参数不变的情况下能实现粒子流量可调的喷管烧蚀试验方法,并研制了试验装置。该试验方法是将两相流燃气中的一部分粒子收集起来,以减少流经喷管的粒子流量,通过改变收集孔和收敛角的大小来调节粒子流量。采用该方法... 发展了一种保持燃气参数不变的情况下能实现粒子流量可调的喷管烧蚀试验方法,并研制了试验装置。该试验方法是将两相流燃气中的一部分粒子收集起来,以减少流经喷管的粒子流量,通过改变收集孔和收敛角的大小来调节粒子流量。采用该方法开展了变粒子流量的喷管烧蚀试验,试验结果验证了该方法是有效的,试验条件下喷管喉部平均线烧蚀率随粒子流量减小而降低。 展开更多
关键词 固体推进剂火箭发动机 喷管 烧蚀 粒子 试验方法
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一种微推力器阵列测试台系统辨识与动态补偿 被引量：6
20
作者 刘书杰 方蜀州 刘旭辉 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期794-797,共4页
将动态力测量方法改进后应用在一种特殊的微推力器阵列测试台架上,解决了用低固有频率测试台测试高频信号的问题。将台架进行合理简化后,用ANSYS分析其模态振型,并用实验数据验证振型分析的正确性。设计改进了向台架施加负阶跃力的实验... 将动态力测量方法改进后应用在一种特殊的微推力器阵列测试台架上,解决了用低固有频率测试台测试高频信号的问题。将台架进行合理简化后,用ANSYS分析其模态振型,并用实验数据验证振型分析的正确性。设计改进了向台架施加负阶跃力的实验方法,即用烧断悬丝砝码的方法向系统最小成本地加载准阶跃力。针对系统的理论模型,设计补偿环节参数,应用逆传递函数补偿方法对测试台测试信号进行动态补偿,使台架的动态测试性能大大提高。 展开更多
关键词 模态分析 参数识别 逆传递函数算法 阶跃响应实验 动态补偿
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