流固耦合作用下水下点火固体发动机C/C复合材料喷管力学性能分析 |
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引用本文: | 刘文一,赵志博,李玉杰.流固耦合作用下水下点火固体发动机C/C复合材料喷管力学性能分析[J].航天器环境工程,2020,37(3):240-244. |
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作者姓名: | 刘文一 赵志博 李玉杰 |
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作者单位: | 中国人民解放军91550部队,大连 116023;中国人民解放军91049部队,青岛 266102 |
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摘 要: | 为了研究流固耦合作用对水下点火固体发动机喷管力学性能的影响,采用有限元分析软件建立C/C复合材料喷管的有限元模型,仿真计算不同水深下喷管的力学性能变化。结果表明:真空条件下,喷管的模态频率最大;随着水深增加,流固耦合作用使喷管虚拟质量增大,因而模态频率降低,并且耦合的模态阶数变多。在5~800 Hz振动激励下,随着水深增加,喷管与外界流体发生共振的模态阶数升高,喷管出口部位频率响应的最大位移增大;喷管在5、10、15 m这3种水深下与流体发生流固耦合时的变形云图分布形态一致,只是数值大小不同;但是在15 m水深下,喷管喉部出现严重的应力集中现象,应力值在2.5×107~3.79×1012 Pa之间,存在破坏失效风险。
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关 键 词: | 流固耦合 固体发动机 复合材料 喷管 力学性能 有限元分析 |
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