考虑燃烧恒面性和结构完整性的翼柱形药柱形状优化

为提高翼柱形装药固体发动机内弹道性能和力学性能,寻求近似恒面燃烧条件下结构完整性最优的药型参数,以较小的药柱燃面-肉厚曲线方差值为约束条件,以药柱结构完整性最优为目标,建立了固体火箭发动机翼柱形药柱参数优化方案。基于ACIS/C++底层代码实现药柱几何参数化建模,采用GPU并行计算的体素离散方法进行燃面-肉厚曲线计算,在Abaqus的Python语言环境下建立结构完整性自动分析系统,并运用遗传优化算法自动寻优。最后,针对某翼柱形药柱进行了形状优化。结果表明,燃面肉厚曲线方差值为0.042 3时,最大Von-Mises应变比初始值减小了10.57%,在近似恒面燃烧条件下达到了结构完整性最优的设计条件。