可靠性评估方法在运载火箭阀门中的应用

首先论述了阀门可靠性评估的国内外研究现状,然后以减压器为例分析了航天阀门的工作特点,结合其任务剖面,并根据增压输送系统分配的可靠性指标,建立了适于工程应用的可靠性评估模型。

火箭发动机阀门开关动作状态识别技术研究

针对液氢液氧火箭发动机阀门在工作过程中出现拒动、卡滞等故障,研究了基于振动特性分析的阀门开关动作状态识别技术。首先应用双自寻优小波分析技术对阀门振动信号进行降噪,再利用短时傅里叶变换对降噪后信号进行时频分析,最后提炼出用信号相对瞬时能量这一指标来识别阀门的开关动作状态。基于此技术,运用Lab VIEW开发出便携式阀门开关动作自动识别系统。经工程实际应用,阀门"开"动作比"关"动作相对瞬时能量大1个数量级,"关"动作比无动作时相对瞬时能量大2个数量级。阀门开关动作状态可通过相对瞬时能量及时、准确地识别出。

液体火箭发动机阀门生产信息化管理系统方案设计

针对液体火箭发动机阀门的生产过程管理信息化水平较低,无法实现生产现场的实时管控、无法追踪生产任务进度等问题,改变纸质化生产流程模式,实现阀门生产现场的电子化、自动化和信息化,拟开发一套液体火箭发动机阀门生产信息化管理系统,实现液体火箭发动机阀门生产过程的信息化管理。在液体火箭发动机阀门生产信息化管理系统中通过二维码等工具实时记录、统计、分析阀门生产过程中实物的位置、状态、数量、时间和使用信息,对产品、材料、设备、人员、工具等进行全生命周期管理,实现实物管理的闭环运行,可实现液体火箭发动机阀门生产过程无纸化,提高车间工作效率,优化工艺流程,实现内部资源与信息的集成。

超弹性橡胶膜片疲劳寿命及可靠性分析

为了提高液体火箭发动机阀门可重复使用性,以某液体火箭发动机球阀气动执行机构的超弹性橡胶膜片为对象,提出了一种超弹性橡胶膜片疲劳寿命及可靠性分析方法。首先针对阀门气动执行机构进行非线性有限元分析,获得超弹性橡胶膜片应力场。其次基于超弹性橡胶连续损伤理论,对超弹性橡胶膜片的疲劳寿命进行计算。之后在中心复合试验设计(Central Composite Experimental Design,CCD)基础上建立了膜片疲劳寿命响应面代理模型,研究了结构尺寸、材料属性和工作载荷对寿命的影响规律。最后结合蒙特卡洛法(Monte-carlo)和可靠性理论进行了超弹性橡胶膜片的可靠性计算。计算结果表明,方法可以针对超弹性橡胶膜片的疲劳寿命及可靠性问题进行准确计算。研究发现疲劳寿命随下腔圆角和工作气压的增大而增大,材料属性能够在一定范围内影响其疲劳寿命值,膜厚度的变化对膜片疲劳寿命影响程度较小。可以通过增大下腔圆角和控制工作气压波动来提高其疲劳寿命及提升可靠性。