自由装填药柱点火冲击载荷数值仿真研究

采用数值仿真技术针对自由装填固体火箭发动机装药在点火燃气冲击作用下的药柱载荷特性进行了分析研究。研究结果表明,点火压强越大、点火具喷口直径越大、点火具出口端面与药柱端面距离越大,点火初期冲击载荷作用越剧烈。这一研究结果为装药结构完整性分析研究和该类发动机点火具设计提供依据。

自由装填式固体火箭发动机药柱低温点火结构完整性分析

利用三维有限元方法,通过热-机耦合,分析一种自由装填式固体火箭发动机药柱从药柱固化降温到低温点火整个过程中发动机的温度场、总位移、等效应力和等效应变的变化情况,得到了固化降温和点火升压过程中药柱/壳体有无粘接两种情况下发动机的受力情况的不同,并根据最大应变能理论,分析了两种情况发动机药柱的结构完整性;得出了在温度和压强双重载荷下,模量、泊松比、药柱/壳体粘接高度等参数对发动机药柱结构完整性的影响规律,表明该型发动机药柱/壳体粘接高度不宜超过40 mm。

自由装填式药柱包覆层黏接质量的错位散斑检测

以自由装填式药柱常用的丁腈橡胶(NBR)、三元乙丙橡胶(EPDM)包覆层为研究对象,采用数值分析与试验研究相结合的方法,研究不同厚度、不同尺寸缺陷离面位移和真空加载压差的关系。对影响检测灵敏度的错位距离进行分析,介绍了错位散斑图像上缺陷大小的测量方法以及药柱表面的处理方法。研究内容对自由装填式药柱包覆层黏接质量的激光错位散斑检测有实际参考意义。

固体药柱包覆层脱粘的激光错位散斑检测

研究了激光错位散斑技术在自由装填药柱包覆层脱粘检测中的应用。分析了检测的基本原理和过程,通过试验和对各型药柱的检测,对存在的问题提出了改进措施,进一步提高了检测效率。改进后的系统能检测出直径>3 mm的脱粘缺陷,可作为装填药柱生产和使用过程中必要的质量检测手段。

基于CART决策树的分层数据无损检测

敲击检测是无损检测技术中最有效的方法之一。针对自由装填式药柱界面粘接质量中可能出现的多种类型粘接方式,使用敲击检测技术采集到粘接质量的分层数据,通过对敲击检测分层数据的研究,提出了一种结合CART决策树的航空装备无损检测方法。实验证明基于CART决策树的智能敲击检测技术能够有效检测出自由装填式药柱界面多种类型粘接方式中的脱粘缺陷,能够避免传统数字敲击检测中面对多种类型粘接缺陷需要重复设置标准值的局限。