固体火箭发动机可靠性设计系统的研究与实现

可靠性设计是固体火箭发动机设计中的一项重要工作,但长期以来这些工作主要依靠多个设计人员共同完成。为了实现固体火箭发动机可靠性设计自动化,本文首先结合固体火箭发动机可靠性设计的工程实际,提出了软件系统的主要功能,然后在总结工程实践中常用的可靠性分配、预计、评估等方法的基础上,确定了系统各模块的计算模型,最后采用C++Builder等软件开发工具,开发了固体火箭发动机可靠性设计系统。实践表明,该系统易于操作,便于工程应用。     

固体火箭发动机结构可靠性计算方法分析

依据结构强度-工作应力理论模型，应用数理统计方法和对某固体发动机大量试验数据的实例计算，证明了总体变异系数法和样本变异系数法在结构可靠性计算中的一致性。在置信度为0.90时，其结构可靠度大于0.9954。同时表明总体变异系数法是较佳方法，影响结构可靠在的主要因素是样本标准差。     

固体发动机失效树定量分析法

根据固体火箭发动机失效树定量分析中确定底事件失效概率存在的困难,提出了确定底事件失效概率的工程方法——征求意见评分法。通过对某型号发动机试样阶段结构可靠性实例分析,得出了较满意的结果。     

固体火箭发动机结构可靠性评估的过载试验法

提出了将产品置于极严酷的环境下降低其可靠性,再用经典的方法来推断额定环境下产品可靠性的过载试验方法。阐述了如何利用过载试验的信息评估额定状态下的可靠性,讨论了过载试验设计中确定过载系数及最小过载系数问题,最后以某个发动机壳体试验数据为例作了计算,并分析了评估结果对变异系数的敏感性。算例表明,对额定状态下需作２００～３００次试验考核的产品,如果提高载荷２０％～３０％,则只需作４～５次可靠性试验考核。这种方法对高试验费用的小子样产品可靠性评估具有很好的经济性和实用性。     

一种针对液体火箭发动机可靠性的双线评估方法

针对液体火箭发动机可靠性评估过程中试验数据利用不充分、主观性强、与设计改进关联不足等现状,给出了一种可靠性双线评估方法,在有限试车条件下提升可靠性评估结果的准确性,并从风险控制角度识别出发动机的薄弱环节。该方法采用两条主线开展可靠性评估,第一条线以发动机部组件试验数据为输入,以发动机工作时序为线索,识别发动机故障模式,建立可靠性模型,将部组件故障模式的发生概率带入可靠性模型中,采用不确定性传播算法,得到发动机可靠性先验分布。第二条线以发动机整机试验数据为输入,采用威布尔可靠性评估方法,得到发动机可靠性追加信息;随后采用贝叶斯方法进行双线融合,计算发动机可靠性的后验分布。通过可靠性双线评估方法,扩充了可靠性评估的数据来源,并从风险控制角度辨识了发动机的关键部组件及其故障模式,提升了可靠性评估的工程应用价值。     

某型固体火箭发动机的可靠性增长分析

对某型固体火箭发动机的可靠性增长进行了统计检验，在可靠性增长的基础上，用二项分布阶段可靠性增长的Bayes方法评定了该机的可靠性下限。结果表明，可靠性增长方法能充分利用信息，并可节省大量试验样本。     

液体火箭发动机可靠性设计综合分析方法研究

针对液体火箭发动机可靠性设计问题，提出综合运用可靠性模块分析、故障模式及效应分析（FMEA）、故障数据分析及故障树分析（FTA）等可靠性分析方法，评估发动机不同设计方案的可靠性水平。此法可应用于方案论证阶段的发动机可靠性设计，并举例对某型号发动机的方案论证进行了典型分析计算。     

一种新型的固体火箭发动机体外点火器

为了提高固体发动机工作可靠性，增加装药质量，同时实现二级点火和级间分离，应用体外点火器是一种成功的方法。本文给出了此种点火器的设计方法，其设计特点为：点火器装于喷喉之后，喷焰长度由经验公式预估，装药设计和内弹道计算一并完成，实践证明本文提供的方法能满足工程设计需要。     

端面燃烧固体火箭发动机药柱包覆工艺的可靠性研究

小推力固体火箭发动机采用自由装填式端面燃烧药柱。通过多次地面热试车,主要对其工艺和质量进行研究和改进,解决了发动机总装中药柱包覆工艺的可靠性问题。本文着重介绍了总装包覆工艺中主要问题和所采取的可靠性措施,并作了简要分析。     

固体火箭发动机性能预估及可靠性分析

通过对影响发动机性能变化的几个主要参数的统计分析, 建立了固体火箭发动机性能的概率统计模型。应用Monte-Carlo方法计算出一定温度范围内固体火箭发动机的性能与偏差, 并用实际结果进行了验证。从而获得了发动机的可靠性估计, 为导弹的弹道与精度设计提供重要的依据。      

固体火箭发动机柔性喷管摆动机构的结构可靠度分析

把固体火箭发动机柔性喷管的摆动机构看作为一个结构体系，在枚举了其主要失效模式后，采用结构体系可靠性分析的二阶窄边界法，对柔性喷管的摆动机构进行了结构可靠性分析，得到了柔性喷管摆动机构结构可靠度的基本公式。     

基于金字塔模型和L-M法的某固体发动机可靠性评定方法

固体发动机由众多部件组成,并且各部件的可靠性分布均不相同,若要全面评定发动机结构可靠性,则需要较大的子样数。因此,采用全尺寸、全系统试验来全面评定发动机可靠性的方法是行不通的。为了解决此问题,提出利用发动机的基础组件的可靠性数据,建立发动机系统的金字塔模型,再通过数据等效折算,将各组件不同分布的可靠性试验数据折算成成败型数据,采用L-M法综合评定了某型固体发动机可靠性。     

固体火箭发动机结构可靠性数字仿真的基本问题

本文讨论了固体火箭发动机结构可靠性数字仿真方面的几个基本问题,如研究的目的,主要技术要求,验证试验和临界技术等。用固体火箭发动机结构可靠性数字仿真通用程序,说明了固体火箭发动机纤维增强复合材料壳体和固体药柱的模拟过程。     

固体火箭发动机圆柱壳体的可靠性设计

文中分析了“传统安全系数法”在产品结构设计中存在的问题,采用可靠性设计的必要性和意义。根据载荷与强度数据的随机性,以概率统计为理论基础,建立了可靠性设计基本方程;并引入了“可靠性安全系数”,使可靠性设计标准化和简单化。因此,可靠性设计是一种更严格、实用的设计方法。它不仅克服了传统安全系数的不确切性或盲目性,而且具有类似于传统安全系数设计的方便性。 文中还以某固体火箭发动机为实例,对燃烧室壳体进行了可靠性设计。     

基于SFEM的SRM纤维缠绕结构的可靠性分析

采用纽曼级数展开的蒙特卡罗随机有限元方法(SFEM),分析了固体火箭发动机(SRM)复合材料缠绕的燃烧室在内压正态变化下的应力响应,然后利用应力强度干涉原理分析计算其可靠性.     

Kriging模型在固体火箭发动机装药可靠性分析中的应用

基于Kriging方法对固体火箭发动机装药结构可靠性进行了分析.首先,采用拉丁超立方抽样技术得到了随机参数样本点;然后,利用样本点数据对黏弹性有限元模型的装药进行了结构力学分析;最后,通过Kriging模型得到了八面体剪应变的函数近似响应面,并结合失效判据对失效函数进行了可靠性计算.为了验证Kriging模型在可靠性计算中的有效性,其计算结果与Monte-Carlo方法进行了比较,得到了十分接近的可靠度.      

结构可靠性评估方法在战术导弹固体火箭发动机研制中的应用

结合某型号战术导弹固体火箭发动机的研究,根据发动机研制的特点,有比较地采用目前国内外在可靠性评估方面常用的几种结构可靠性评估方法,进行大量计算、比较。最后,提出较有效的评估方法。     

谈航空发动机工作可靠性的几个问题

介绍了英国航空发动机通用规范的可靠性要求和RR公司在发动机设计、试验和投入使用后的可靠性评定,并针对中国航空发动机可靠性工作存在的问题进行了分析     

火箭发动机用薄壁合金管涡流特性分析

为了保证火箭发动机用薄壁合金管的可靠性，通过涡流检测参数的编程计算，具体分析了材料的主要涡流特性，制定了正确的火箭发动机用薄壁合金管检测方法。结果表明，此分析方法具有一定的工程应用价值。     

固体发动机真空比冲分析

本文预示了SRM-1、SRM-2和SRM-3固体发动机的真空比冲效率(或无因次比冲),并对前两种高模试车失败的发动机进行了分析,所得实测真空比冲效率与预示值基本一致,相对偏差均未超过0.3%.同时,通过真空比冲数学模型及模拟参数分析,得出了缩比试验发动机不能模拟的三个主要参数(L~*,d_t,t_b)及实施模拟的办法.在此基础上提出了大型发动机带缩比试验发动机进行高模试车的建议.