预制体结构对C/C喷管出口锥材料力学性能的影响

设计了3种用于制备喷管用C/C出口锥材料的炭纤维增强预制体,即炭布铺层骨架(P型预制体)、炭布叠层原位针刺骨架(N型预制体)、炭纤维整体编织骨架(B型预制体),并对比研究了预制体结构对C/C出口锥材料力学性能的影响。结果表明,对同密度水平的C/C出口锥,用P型预制体制备的C/C材料的层剪强度最低,N型预制体制备的材料的层剪强度最高,B型预制体制备的材料的层剪强度居中。3种预制体制备的C/C材料的高温弯曲性能差别不大,N型预制体结构更适合于C/C出口锥材料的制备成型。

酚醛树脂前驱体CC复合材料研究——硼酚醛树脂理化性能分析及固化、热解过程研究

以二维渐开线型C C扩张段为应用背景 ,比较了硼酚醛与其它耐烧蚀酚醛 (钡酚醛、氨酚醛等 )的主要理化性能 ,分析了硼酚醛树脂固化、裂解过程 ,探讨了炭布 硼酚醛复合材料的固化、后固化、炭化工艺 ,并以硼酚醛为基体前驱体制作了二维平板C C及二维渐开线型小C C扩张段。平板状C C在炭化过程中无分层 ,力学性能较高 ;二维C C扩张段通过工艺优化解决了分层问题 ,环向拉伸强度可达 45MPa以上。实验结果说明硼酚醛树脂可用于二维渐开线型C C扩张段的制造。

固体火箭发动机延伸喷管展开动力学分析

为获得延伸喷管展开特性参数,根据实际测得的延伸锥展开各种摩擦阻力之和,利用分析力学及数值分析有关理论对延伸喷管进行展开动力学分析与计算。计算得到的展开位移和试验测得的展开位移曲线吻合,展开时间和试验值相比误差仅为4.7%。分析计算对延伸喷管技术研究具有重要参考价值,为延伸喷管展开机构的改进提供了重要的理论依据。

日本火箭发动机喷管用C/C复合材料

介绍了C/C复合材料在日本固体火箭发动机喷管的应用情况,主要包括卫星远地点助推发动机用螺旋形状碳布铺层的2D-C/C扩张段、固体助推器及固体运载用3D-C/C喉衬。2D-C/C扩张段采用黏胶丝基碳纤维成型,M-V固体运载一级发动机C/C喉衬采用碳纤维三向正交圆筒编织结构,热等静压-石墨化致密,外径Ф1 100 mm,密度达1.95 g/cm3。C/C复合材料在固体及液体火箭发动机喷管延伸出口锥的应用是未来的发展方向。

延伸喷管延展撞击动力学分析

运用MARC软件对某发动机延伸喷管进行了非线性瞬态动力学分析,得到出口锥与延伸锥延伸过程仅经受撞击力作用下的变形及应力随时间的变化情况。对接合部位的密封圈进行了大变形处理,并在计算过程中对网格进行了重新划分。计算结果表明,该喷管出口锥与延伸锥结构是安全的,但考虑到材料性能的波动,安全余量较小,应从设计上保证产品的可靠性。该计算方法对延伸喷管的设计具有指导意义。

固体发动机喷管扩张段斜向缠绕成型技术研究进展

布带斜向缠绕结构具有良好的抗烧蚀性能,在国外广泛应用于火箭、导弹的头帽和发动机喷管构件。本文简单介绍了固体发动机喷管树脂基扩张段的布带缠绕成型技术,布带斜向缠绕成型技术在国外固体火箭发动机喷管上的应用情况及我国固体发动机喷管扩张段布带斜向缠绕成型技术的研究进展。

喷管炭-炭材料出口锥预制体技术

介绍了喷管炭/炭材料出口锥(CCEC)预制体结构的设计原则、3种预制体成型技术,并简要讨论了预制体结构对炭/炭出口锥材料性能的影响。预制体结构设计须依据喷管工作条件,满足性能稳定、结构稳定、工艺易实现性原则;三维结构和非织造结构比二维结构预制体纤维含量高、性能更优,适合喷管出口锥的预制成型;预制体的结构均匀性、纤维含量是影响CCEC烧蚀性能的关键参数;可通过建立CCCs宏观力学性能与预制体细观结构参数之间的模型预测其结构性能。

延伸喷管展开ADAMS动力学仿真(英文)

利用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS进行延伸喷管展开动力学仿真,在已知延伸喷管结构尺寸、各部件质量特性、作动筒内压力及各种展开阻力的条件下,计算了延伸锥展开位移、速度和加速度。并与试验结果比较,两种结果接近。对计算结果分析得知,在保证展开时间满足要求的前提下,适当降低展开速度并尽可能匀速展开,可以减小展开过程中延伸锥与基础喷管之间的撞击力;为了保证展开可靠性,作动筒的展开力应有一定持续时间,尽量避免出现压力峰后压力突降。对固体火箭发动机延伸喷管设计与研究具有重要意义。

增强体结构对炭/炭出口锥材料热性能的影响

研究了三种增强体结构,即炭布叠层增强骨架(P型结构)、原位针刺骨架(N型结构)、整体编织骨架(W型结构),以及增强结构对炭/炭复合材料(C/C)出口锥热性能的影响。结果表明,三种增强结构C/C材料比热相近,随温度升高而增加;增强结构的各向异性对材料导热率影响明显,X-Y向的导热率均大于Z向,P-C/C面内和径向导热率相差10倍以上;N-C/C在两个方向导热率差别最小,各向异性度明显降低;W-C/C在两个方向导热率差别也较明显,径向导热率比P-C/C高,但低于N-C/C;热膨胀系数随增强结构不同呈显著各向异性,Z向和XY向热膨胀系数的比值(ZCTE/XYCTE)可表征C/C材料热膨胀性能的各向异性程度,P-C/C两个方向差异最大,W-C/C次之,N-C/C最小;随测试温度升高,N-C/C、W-C/C的ZCTE/XYCTE比值逐渐变小。

双锋角钻头钻削碳纤维增强树脂基复合材料研究

采用双锋角钻头和普通麻花钻对T700碳纤维复合材料(CFRP)进行钻削试验,从钻削轴向力、制孔出口质量和表面粗糙度等方面分析双锋角钻头在不同加工参数下制孔特点,并与普通麻花钻进行对比。试验结果表明:与普通麻花钻对比,双锋角钻头钻削CFRP时钻削轴向力减小约20%,制孔出口质量更好,孔壁的表面粗糙度值减小,体现优异的切削性能更适合CFRP的制孔加工。

可抛式延伸喷管展开过程运动与动力学仿真(英文)

针对固体火箭发动机可抛式延伸喷管运动机构的特点,建立了包括展开装置、释放机构、折转片等在内的延伸喷管整机模型。根据试验结果建立了燃气展开力样条曲线,利用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS进行了延伸喷管展开动力学仿真,获取了延伸喷管运动构件的运动特性和约束的约束反力等结果。结果表明,运用ADAMS动力学仿真分析软件对延伸喷管展开过程中的动力学响应进行仿真分析是可行的。

苏里格气田苏5-1H井大井斜套管内垂直向上开窗钻井技术

苏里格气田苏5-1H井是国内第一口井斜超过80°垂直向上开窗井,施工作业面临有线仪器、斜向器下入较为困难及铣锥受重力作用、垂直向上不易开出窗口等技术难题,但该井仅用了19h便垂直向上开窗成功。为此,总结了大井斜垂直向上开窗施工作业要点:①一次性斜向器开窗侧钻方法有利于垂直向上开窗侧钻;②采用复合式铣锥可一次性完成开窗及修窗作业;③强化斜向器坐封、定向侧钻的井眼准备措施;④细化套管开窗施工作业参数。该井用时6h即完成2.5m进尺,返出大量粗丝状铁屑,12h后见大量泥砂及水泥,判断已开窗成功,反复修窗后起钻,优质高效地完成了整个高难度开窗任务,其施工作业要点可供今后同类型井借鉴使用。

固体火箭发动机延伸喷管折转片接触分析

研究固体火箭发动机延伸喷管的动力学性能可为改进固体火箭发动机设计水平提供理论依据。仿真是多快好省实现延伸喷管动力学研究的有效方法。利用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS进行延伸喷管展开动力学仿真，计算出延伸喷管展开过程中折转片支耳处的受力情况，利用其结果将动力接触计算问题简化为静力接触计算问题．并利用MARC计算了折转片展开到位时的强度和刚度，为延伸喷管展开机构的改进提供了重要的理论依据。

运载火箭可延伸喷管比冲增益的折合算法

本文在多级火箭理想末速度公式的基础上，推导了可延伸喷管有效比冲增益的计算公式，并对某三级固体运载火箭进行计算。

HP200型圆锥破碎机定锥总成异常旋转原因分析及改造实践

HP200型圆锥破碎机由于其破碎能力较强、处理能力较大等优点被广泛应用于金属矿山选矿厂、机制砂等生产企业的工艺流程中。针对大溶溪选矿厂在使用HP200型圆锥破碎机进行生产时出现的定锥总成异常顺时针旋转和排料口异常变小等问题,经过定点实地观察、调研总结了异常旋转的原因,提出了解决和预防异常旋转的措施,并对HP200型圆锥破碎机进行了改造。应用实践表明,通过增加锁紧缸的数量、稳定锁紧缸的油压和控制液压油的温度,能够很好地解决HP200型圆锥破碎机定锥总成异常旋转的问题。

不同水库水位和泥沙水位下低水位出口形状对冲刷锥的影响研究

坝后泥沙淤积降低了水库库容,造成水轮机损坏和发电损失。为了优化冲沙口的设计和布局,通过建立物理模型,分别在3个水位和3个泥沙水位下对4种不同的出口形状进行试验以研究不同水位和泥沙水位下低水位出口形状对冲刷锥的影响。结果表明,所有出口形状的冲刷锥几何参数,即冲刷长度、宽度、深度和体积,都随着上游水头的增加或泥沙水位的增加而增加。并根据此结果,建立了冲刷锥参数的无量纲方程。