二级轻气炮金属膜片破膜压力测量实验

二级轻气炮的金属膜片作为连接泵管与发射管的关键部件,其破膜压力直接影响着活塞和弹丸的运动历程,是内弹道研究中不可忽视的关键参数。为精确测量二级轻气炮中金属膜片破膜压力,在不改变现有气炮结构的基础上,设计了一种在金属膜片两侧安装锥段延长机构和高量程压力传感器,对金属膜片进行瞬间破膜压力的测量方法。以该方法为基础,实验测得了不同槽深的金属膜片破膜压力数据。结果表明:槽深为1.6,1.2,0.8 mm金属膜片破膜压力分别为78,135,195 MPa;调整金属膜片的槽深,可以有效地控制弹丸的释放压力和弹底压力过程,进而对弹丸的速度产生显著影响。本研究为二级轻气炮的发射能力提升和发射参数的优化提供了实践指导,而且突破了在极端条件下测量内弹道参数的难题,为气炮的内弹道分析和性能改进提供了重要的数据支撑和理论依据。

基于虚拟材料法的金属膜片联轴器振动传递特性分析

在对大型船舶金属联轴器进行振动性能试验时由于试验台架体积大、成本高,导致进行试验十分困难,因此研究高效率和高精度的仿真计算方法具有重要意义。传统精确的数值仿真网格多、效率低,为此采用虚拟材料法对船舶金属联轴器进行数值仿真并进行试验验证。首先通过计算和试验得到螺栓的虚拟材料层各参数,然后对大型金属联轴器的所有螺栓连接部位进行简化建模。其次通过该方法得到金属膜片联轴器的刚度特性、模态特性、阻抗特性和振动传递特性,并与传统建模方法的计算效率进行对比。最后搭建联轴器振动性能实验台架进行验证。研究结果表明:采用虚拟材料法的联轴器振动性能仿真效率提高73.9%;四组采用虚拟材料法的联轴器膜片组件刚度与实验测得的联轴器刚度的平均误差为2.61%,与带螺栓模型测得的刚度平均误差为1.15%。金属膜片联轴器前5阶模态频率仿真与试验的平均误差为9.91%,在10~2000 Hz频带,金属膜片联轴器轴向和径向阻抗的仿真与试验的误差分别为1.9和2.8 dB,金属联轴器轴向和径向的振级落差仿真与试验的误差分别为4.69和3.41 dB。试验与仿真结果误差较小,符合工程精度要求,该方法的计算效率和准确性得到验证。

隔舱式双脉冲发动机金属膜片破裂实验及数值仿真研究

针对金属隔舱式双脉冲发动机Ⅱ脉冲工作时隔舱装置金属膜片受压打开的工作特点,采用冷气冲击实验装置模拟双脉冲发动机受高压燃气冲击破膜打开的过程,建立了冷气冲击实验数值仿真模拟方法,获得了双脉冲发动机隔舱装置Ⅱ脉冲工作过程膜片的打开特性。数值仿真与冷气冲击实验中金属膜片破开时间以及破开前膜片中心结点轴向位移误差均较小,验证了2A12铝合金力学模型的准确性以及数值仿真方法的可靠性,为隔舱装置工作性能仿真分析提供了重要依据。

金属膜片贮箱膜片变形的数值模拟与失效分析

根据弹塑性有限变形理论,用有限元法建立了卫星推进系统贮箱金属膜片变形的有限元分析模型。在一定条件下,模拟了贮箱金属膜片的变形翻转过程,分析其翻转的特点,以及变形过程中表面压力、顶点径向位移和卷边处应力的变化,并给出了膜片失效原因。研究表明,数值模拟与试验结果较为吻合,所建分析模型合理。

内环向加筋圆柱形金属膜片变形数值仿真与失效分析

基于贮箱金属膜片特性的研究现状,结合内环向加筋金属膜片的地面排放试验,利用弹塑性大变形有限元分析方法对膜片的变形过程进行了数值模拟。通过与试验对比表明,数值模拟能比较准确的反应膜片变形的过程,并进一步深入分析了膜片的变形规律及变形机理,发现加筋结构处翻转时产生的失稳是膜片失效的主要原因,为改进膜片的设计提供了参考和依据。

隔舱式双脉冲发动机金属膜片设计与实验研究

为得到双脉冲发动机隔舱结构关键部件金属膜片适宜结构,通过圆板大挠度理论和断裂力学理论推导出金属膜片预制缺陷处应力强度因子计算公式,得到金属膜片在内压作用下的设计方法,建立了膜片破坏压强与结构尺寸之间定量关系,并通过6次膜片动态破坏单项实验验证了其正确性。在此基础上,利用缩比发动机分别开展了隔舱热流承压、热流打开、热流联合实验以进一步考核隔舱的工作特性。结果表明:所导出的金属膜片设计方法与实验结果较为一致,平均误差约4.394%,可以用于脉冲发动机膜片具体结构尺寸设计;隔舱承压、密封、打开、消融性能良好,可以较好满足双脉冲发动机使用要求。

锥柱形加筋金属膜片变形的数值仿真分析

概述了金属膜片贮箱膜片结构的研究现状,提出了锥柱形加筋膜片整体结构变形问题。根据试验情况建立了该膜片的有限元模型,并基于非线性有限元软件MSC.Marc进行了数值模拟,分析了膜片结构的变形过程和变化规律,通过对加筋结构的分析解释了膜片变形的机理,得到了一些控制膜片失效的方法。

E面金属膜片波导滤波器的优化设计

本文利用等效电路的方法求得E面全金属膜片波导滤波器的初始尺寸值 ,经过对此滤波器的特性的分析结果与设计要求的比较对滤波器的尺寸加以调整 ,从而准确、快捷地完成滤波器的综合 ,对于E面金属膜片滤波器的工程设计有很大的帮助。

双脉冲发动机中金属膜片动态与静态打开对比分析

为了研究双脉冲发动机中金属膜片的打开特性,分别选取Ductile damage模型和Brittle cracking模型来模拟膜片静态和动态打开过程。数值计算发现膜片分别在3.46MPa静态内压载荷和1.95MPa动态内压载荷作用下打开。为了验证计算结果的有效性,进行了膜片的冷流静态打开和热流动态打开试验,膜片分别在平均3.75MPa静态载荷和平均2.2MPa动态载荷作用下打开,数值计算结果与试验结果一致,说明了数值计算方法的有效性。计算结果和试验结果表明,膜片的静态打开压强明显高于动态打开压强,分析认为是由于膜片的塑性变形、材料本身特性及预制缺陷处的应力松弛引起的。根据隔舱的冷流及热流单项试验可以发现,膜片的打开形式与预期一致,满足双脉冲发动机的使用要求。

性能优良的新型E面金属膜片波导滤波器

针对目前一般的E面金属双膜片波导滤波器虽阻带性能优良却存在带宽较窄的缺点 ,对E面金属双膜片结构进行了分析。提出了一种在保持金属双膜片结构优良性能的基础上实现较宽带宽的E面结构。据此设计了一个阻带性能优良的Ka波段波导滤波器。

推进剂贮箱金属膜片的变形模拟及参数分析

航天推进剂金属膜片贮箱是航天运载器的重要部件,贮箱膜片能否有效稳定地翻转是影响贮箱性能的关键因素。使用MSC.marc软件,采用大变形弹塑性有限元法对膜片的翻转变形过程进行模拟,并分析其翻转失效状态及翻转失效原因,总结出膜片各参数对翻转效果的影响,为金属膜片的设计及控制膜片的失效提供参考依据。

隔膜压缩机金属膜片受力变形的分析

隔膜压缩机虽然在国内已经运用了好多年,但是关于隔膜压缩机膜片的力学分析和膜腔曲面的设计的理论知识还需进一步深入研究。根据隔膜压缩机的工作过程,运用弹性力学的知识对隔膜压缩机膜片受力变形的情况作一详细的理论分析,得出了膜片挠度与作用力的关系,并运用ABAQUS有限元分析软件对其进行了分析,通过分析对比,得出了隔膜压缩机膜片应力的分布情况,这为生产制造隔膜压缩机提供了一定的理论依据。

用模式匹配法设计波导双金属膜片滤波器

双E面膜片滤波器能改善E面滤波器的高端阻带抑制特性。但是其输入输出耦合膜片往往由于尺寸过小,难以加工。采用模式匹配法设计了单双E面膜片相结合的混合型E面膜片毫米波滤波器,不仅能降低该类滤波器的加工复杂度,同时保持了双E面膜片的阻带抑制好的特性。

金属膜片贮箱膜片的数值仿真与试验验证

金属膜片贮箱中,膜片工作过程的设计计算至关重要,其翻转过程涉及到材料非线性、几何非线性等强非线性因素,传统的解析方法难以完成这样的计算。采用大变形弹塑性有限元法,用MSC.MARC软件对膜片的变形进行数值仿真,实现了膜片的翻转计算。膜片的翻转试验表明,数值仿真与试验结果吻合较好,分析方法合理可行。

预弯边半径对贮箱金属膜片翻转行为的影响

该文针对球形金属膜片式贮箱,选用不同预弯边半径的膜片,系统研究了预弯边半径对膜片翻转行为的影响。影响膜片翻转行为的主要因素包括膜片翻转过程中的应力、翻转压力变化、起翻压力和膜片翻转过程的偏心现象。通过仿真分析得出预弯边半径越大翻转过程中对应最大应力越小,膜片起翻压力也越小,翻转过程中偏心现象越严重。针对本次涉及的膜片,通过计算分析影响膜片翻转的因素和考虑膜片的排出效率预弯边为8.5毫米的膜片最能满足工程要求。为验证设计结果进行试验,试验与仿真结果一致性较好。

金属膜片挠性联轴器设计计算

介绍了金属膜片挠性联轴器的结构、特性及工作原理 ,提供了金属膜片挠性联轴器的设计方法和步骤。

推进剂贮箱锥柱形金属膜片的翻转特性研究

基于MSC.Marc非线性有限元软件,对推进剂贮箱锥柱形金属膜片的变形进行仿真研究。模拟了膜片的翻转变形过程,分析了膜片翻转变形规律和失效因素,提出了膜片有效稳定翻转的条件。

阀门外密封结构中金属膜片的力学行为分析

针对阀门的小型化设计,采用数值模拟方法研究阀门外密封结构中关键部件金属膜片的力学行为规律,包括:在轴向力和高压联合作用下,3层金属膜片的应力情况和变形情况;在有效密封前提下,金属膜片的层数与轴向力和最大等效应力的关系.分析结果可为阀门和金属膜片的设计提供指导.

矩形波导纵向金属膜片带通滤波器的设计方法研究

本文提出利用截止波导理论和均匀传输线的等效网络理论，分析和设计矩形波导纵向金属膜片带通滤波器。由计算结果表明，这种分析和设计方法是可行的。它与传统的设计方法相比，运算量小，计算速度快。

隔舱式脉冲发动机金属膜片破裂仿真研究

为实现隔舱式脉冲发动机的多脉冲开启功能,设计了十字型、V字星型、米字型、圆弧星型、矩形星型和星圆复合型金属膜片式隔舱结构。根据平板脆性断裂模型的表面裂纹参数的计算公式,分析得到了金属膜片裂纹深度b与临界应力σc的关系及临界应力σc、临界尺寸ac与临界应力强度因子KIC的关系;通过三维有限元数值仿真的瞬态动力学分析,发现了六种金属膜片应力均集中在膜片中心及沟槽部位,膜片将首先从这些部位裂开;探索了一种预估金属膜片打开压强的方法,即通过模拟不同峰值压强下膜片的最大主应力,得到最大主应力-峰值压强曲线,则该曲线与临界断裂应力直线的交点对应的压强值,就是金属膜片的打开压强。由此得到了六种结构类型金属膜片的Ⅱ脉冲打开压强预估值,用该方法预估的膜片打开压强1.25 MPa与实际发动机打开压强1.4 MPa相近,表明该预测方法是可行的。