多孔介质对风洞管道内压缩波传播的影响

磁浮飞行风洞运行中产生的压缩波在风洞管道内传播至风洞端面后反射,可能在测试段与模型发生碰撞,干扰试验结果。为了消除压缩波对风洞试验的影响,采用在风洞管道内部铺设多孔介质的方式降低风洞内压缩波强度,依据现有的多孔介质压降模型推导管道内压缩波通过多孔介质区域压降规律方程,并根据方程内影响多孔介质消波能力的参数进行了数值模拟。结果表明:多孔介质对不同强度压缩波均有相似比例的压降作用,其消波能力随压缩波强度、多孔介质惯性阻力系数及厚度的增大而增大;但当多孔介质惯性阻力系数及厚度增大时,部分压缩波不能通过多孔介质而是被其反射,反射压缩波强度也随惯性阻力系数及厚度的增大而增大。增加层数可以在不改变多孔介质其他参数的情况下降低反射压缩波强度,提高多孔介质的总体消波能力;多孔介质可以在较宽的环境压力(0.0001~1 atm)内保持良好的消波能力。

翻转条件下固体火箭发动机药柱-衬层界面力学响应

为了研究翻转条件下固体火箭发动机燃烧室药柱-衬层界面力学响应、探究现有的固体火箭发动机翻转方式合理性,采用试验与数值模拟相结合的方法,对药柱-衬层界面在不同翻转时间内应力应变及位移变化进行分析。研究结果表明:翻转可以一定程度上消除固化降温产生的残余应力;匀角速度翻转产生的应力相较其余翻转方式更为平缓。在翻转过程中,发动机两端人工脱粘层底部界面是其可靠性分析重点关注的对象。其界面危险点位于上部前人工脱粘层底部边缘和其相对应翼槽底部边缘之间的区域;翻转条件下界面的最大Mises应力为0.0455MPa,设计的翻转方式能够满足界面安全裕度需求。

Prony级数的不同阶数对HTPB推进剂力学响应仿真影响

研究了基于不同阶Prony级数的粘弹性本构方程对HTPB推进剂力学响应模拟产生的影响。根据试验结果,建立了HTPB推进剂5~10阶Prony级数模型,在不同拉伸速率下针对模型进行仿真并与试验结果进行比较。研究表明,各拉伸速率下数值模拟精度随Prony级数阶数的增多而提高,这一现象在低拉伸速率下更为明显。根据仿真与试验对比结果,当Prony级数运用于计算拉伸速率大于500 mm/min工况时,其阶数应不小于7阶;当计算拉伸速率低于10 mm/min工况时,其阶数应不小于9阶;当拉伸速率介于二者之间时,应根据计算需求优先选择高阶级数。