重复使用液氧贮箱设计、制造与试验研究

重复使用贮箱是重复使用运载器的关键部件,使用寿命长,受力复杂,构型独特,是重复使用运载器研制的难点,为找到一种科学合理的研制方法,本文对重复使用液氧贮箱的设计、制造与试验进行研究。在传统火箭贮箱研制的基础上,进行了创新研究,阐述了设计思想、设计理念和贮箱材料选择,发明了液氧贮箱的前支撑、消能器与箱内附件的连接结构;对箱底的成型工艺和箱体的焊接方法进行研究得出:整体旋压成型工艺优于传统的瓜瓣拼焊工艺,真空电子束焊接可以保证箱体质量和尺寸精度;关于试验的创新包括用试片级前支撑结构选型试验和强度极限试验取代全尺寸真实环境试验,进行箱外消能器测试而不是箱内测试,以及将光纤检测技术纳入传统的箱体静力试验。

带热障涂层构件界面应力分析边界元法

提出带热障涂层构件二维应力分析边界元法。对薄体应力分析边界元中近奇异积分处理方法进行完善及改进 ,并将其推广应用于热应力及离心应力边界元分析。提出可以考虑温度及离心载荷的多层域结构应力分析边界元公式。数值算例结果表明 ,采用本文方法可用少量单元得到梯度温度场、面力和 或离心载荷条件下涂层界面应力分布 ,三种载荷情况下界面切向拉伸应力的最大相对误差小于 0 .2 3 %。本方法可作为带热障涂层构件设计及涂层剥落失效分析的有效工具。

2219铝合金搅拌摩擦焊接热过程及拉伸性能分析

对厚度为8 mm的2219铝合金板开展单道搅拌摩擦焊接(SPFSW)试验,对厚度为15 mm的2219铝合金板开展双道搅拌摩擦焊接(DPFSW),分析不同厚度2219铝合金板搅拌摩擦焊接热过程与接头拉伸性能,重点探究第二道焊接对接头微观组织与拉伸性能的影响。结果表明:第二道搅拌摩擦焊接过程的高温区域与最高温度均大于第一道的,前进侧的最高温度均略低于后退侧的;15 mm厚DPFSW接头的抗拉强度略低于8 mm厚SPFSW接头的。接头拉伸断裂机制均为韧窝聚集型断裂与解理断裂相结合的模式。

非均匀刚度弹性边界结构优化设计及实验验证

为解决运载火箭地面试验过程中弹性边界刚度非均匀导致的实验误差问题,提出了基于刚度等效指标的非均匀刚度弹性边界优化设计框架。首先,针对不同载荷工况,对比真实弹性边界与均匀刚度弹性边界情况下主承力筒壳结构的边界响应,研究刚度等效指标的选取,用以表征结构刚度的非均匀性;然后,以刚度等效指标为设计目标开展非均匀刚度弹性边界结构设计,并给出不同工况下的最优结构设计;最后,基于轴压工况下的非均匀刚度弹性边界最优设计,加工制造非均匀弹性边界结构试件,开展非均匀弹性边界结构原理性实验。实验结果显示,真实弹性边界与结构优化设计的非均匀刚度弹性边界结构的力学响应吻合良好,证明了非均匀刚度弹性边界结构优化设计的可行性。

一种新型7台火箭发动机并联推力传递结构方案

针对中国新一代载人运载火箭第一级并联安装7台新型液氧煤油发动机的推力传递结构轻质化设计关键问题,提出了一种基于贮箱箱底与壳段结构联合传力的新型、高效率推力传递结构方案。结果表明:贮箱箱底与壳段联合传力方案推力传递效率较传统的壳体传力方案提升了30%;通过全尺寸结构样机制造及7台发动机推力载荷静力试验,验证了新型推力传递结构制造与承载的可行性。

不同网格加筋壳承载能力比较及影响因素研究

箭体直径大小决定了火箭的规模和能力,随着火箭规模加大,贮箱直径也随之增加,常规的贮箱网格筒段的设计方法是否适应需要进一步的研究分析。为适应大直径贮箱网格筒段承载能力的分析,对目前贮箱上筒段的正置正交网格和三角形网格形式进行研究,分析其承载能力在不同直径和内压的变化规律,给出正置正交网格和三角形网格筒段的工程计算方法。

外压作用下波纹形隧道管的设计分析

鉴于火箭贮箱箱内的隧道管在设计过程中不能给出准确的外压承载能力,设计过于保守,不能满足火箭结构轻量化设计要求的难题。对贮箱隧道管进行了设计分析,针对具体型号结构特点,设计了承受外压的波纹形隧道管,制定了隧道管试验方案,并根据试验数据摸索出了波纹形隧道管的工程计算方法以及试验修正系数。通过本项目研究,首次定量地分析了隧道管的外压承载能力,从而实现了隧道管的轻量化设计,为后续相似结构设计提供了设计参考。

贮箱结构用2A14和2219铝合金的特性研究与分析

为掌握 2A14 和 2219 两种铝合金在航天贮箱结构上的应用特性,从化学成分、力学性能、成型、焊接和表面加工等方面对两种铝合金材料进行了对比分析。结果显示:2A14 铝合金具有母材及焊接接头拉伸强度更高、应用成熟度更高等优势,不足之处在于熔化焊接头延伸率偏低、熔焊热裂纹敏感性更高,易出现潜藏裂纹和存放裂纹现象等;2219 铝合金具有熔化焊接和塑性成型工艺性更好、母材及焊接接头塑性更好等优势,虽然力学性能尤其是屈服强度略低,但更有利于产品质量保证,应进一步加强材料基础及应用技术研究以提高应用成熟度,扩大其在贮箱结构上的应用范围。

基于Abaqus的等边三角形网格加筋壳建模分析方法及试验验证研究

为获取高精度的网格加筋壳的有限元计算模型,首先梳理了这种网格现有有限元建模方面的研究,然后提出了基于Abaqus壳模型高精度建模方法。最后以新型中型运载火箭某贮箱为例,建立了等边三角形网格加筋壳为箱体的全模型,并进行试验预示。通过对比试验和预示结果,计算的破坏形式破坏位置与试验相符,破坏载荷相差仅1.8%,充分验证了这种建模方法的正确性。

铝合金贮箱寿命安全性评估试验

介绍了铝合金贮箱的延寿试验，结合无损检测信息、极限承载能力试验、断裂韧性测试和裂纹扩展速率试验对铝合金贮箱进行使用安全性评定，提出了一套用于评估长期贮存铝合金贮箱寿命安全性的试验规范，供后续开展工作使用。

当扶贫遭遇尴尬

“做了三年多的扶贫工作，感受太深了!”觥筹交错1司，借着半醺酒劲的刘吉才拍了拍坐在身旁的肇庆市物价局帮扶人员，禁不住诉说起自己作为一个扶贫干部的酸甜苦辣。今年36岁的刘吉才是肇庆怀集县大岗镇的扶贫办主任。2009年，走马上任的刘吉才第一次来到肇庆市物价，

焊缝补强方式对大直径贮箱箱底承载性能影响

基于有限元法研究了典型10 m级直径贮箱箱底焊缝在双面对称补强、内表面补强及外表面补强三种情况下的内压承载性能。数值计算采用二维对称平面模型,考虑了筒段和短壳真实边界条件及焊缝对承载能力的影响,构建的考虑材料塑性的非线性数值分析模型准确地获得了贮箱箱底内外表面经向应力。结果表明:顶盖和瓜瓣焊缝区域是箱底的薄弱位置,使用内压下,双面对称补强的加强区内外表面经向应力差较小,结构均未进入塑性,单面补强的加强区内外表面经向应力差远大于双面对称补强,局部进入塑性,且外表面补强的加强区最大和最小经向应力差相对于内表面补强分别增加了9.7%和27.2%,变形不协调;设计内压下,箱底内外表面均有局部进入塑性,材料塑性对内外表面经向应力差有一定的缓解作用,能够显著缓解内外表面应力差造成的附加弯矩;双面对称补强优于内表面补强,内表面补强优于外表面补强,单面补强易产生附加弯矩,不利于箱底的均匀承载和变形协调。该研究结果指导了大直径贮箱箱底结构的优化设计。

捉住拆迁背后的黑手——深圳市大鹏新区坝光拆迁腐败窝案剖析

近年来,随着我国工业化和城镇化步伐不断加快,不少地方都在开展大规模的征地拆迁,然而,＂房屋拆除、干部倒下＂的现象令人十分痛心。深圳市近年来最大的异地安置拆迁项目——位于大鹏半岛的坝光建设精细化工园区启动后,一些村民为赚取高额的拆迁补偿,千方百计与负责拆迁工作的干部打通关系,少数党员干部内外勾结,滥用职权,收受贿赂,通过各种手段大肆骗取套取拆迁补偿款,给政府造成重大经济损失。