基于FEA的某真空容器封头结构的强度评定

封头是真空容器的重要组成部分,文章采用有限元法建立了某大型立式真空容器封头与圆筒体连接段的模型,利用ANSYS分析软件对球冠形封头与筒体的几种连接方案作了系列计算,并进行了应力分类及强度评定。在满足设计要求的情况下从几个改进方案中找出优化设计结构,提高了结构设计质量。有限元分析结果为封头的结构设计与制造提供了理论依据与技术支持。     

大型空间模拟器封头的屈曲分析

封头是大型真空容器的重要组成部分,其主要破坏形式是产生屈曲,所以在真空容器的设计中必须对封头的屈曲特性进行分析。文章采用有限元法建立某大型空间环境模拟器的封头模型,通过有限元线性分析与非线性分析计算结果和经验公式计算结果相比较得到临界载荷,证明利用有限元方法来分析封头的屈曲特性具备可靠性和可行性。文章所得到的结论可为实际设计工作提供参考。     

大型宇航容器环缝的适应控制自动焊

介绍了一种大型宇航容器环向焊缝适应控制TIG自动焊接系统的设计方案。该方案采用交流变频调速驱动系统、双逆变交流矩形波焊接电源、矩形波交流电弧的弧长自动调节系统、可编程控制(PLC)为主控器的焊接程序控制系统等。并分析了在新的焊接条件下适应控制自动焊主要工艺参数对焊接质量的影响。     

主容器箱体焊接工艺

根据新开发研制的主容器产品焊接材料及结构特点，有针对性地采取焊接工艺方案，成功解决了锻铝焊接质量及结构焊接变形问题。     

航天复合材料压力容器研制技术

分析了航天复合材料压力容器技术指标特点。提出了容器金属内衬、增强纤维和树脂基体的选材要求。讨论了金属内衬全金属承压区、薄膜区、封头过渡区、封头/筒体界面、焊接区的结构设计方法,以及圆柱形、球形、近球形、椭球形、环形、锥形容器纤维缠绕复合材料壳体结构特点。简述了结构设计算法,以及包括疲劳寿命、应力断裂寿命、爆破前先泄漏(LBB)安全失效模式等容器安全设计的分析和试验方法。     

碳纤维环氧压力容器封头加强研究

本文提出用环向缠绕的复合材料垫片对封头进行局部加强,使发动机在圆筒段的螺旋/环向设计应力比提高,最大限度地降低螺旋层材料重量,使压力容器的PV/W值达到最大。本文对最佳封头垫片的加强技术进行了研究和验证。利用试验容器和有限元模型,比较了封头加强的许多方法,得到了最能提高封头强度的加强形式。试验表明,采用这些加强方法封头强度可比未加强的提高17％,而重量增加极小。     

用电子计算器计算等张力封头子午线及法向等距曲线的方法

纤维缠绕成型的内压容器封头种类中,有一种被公认为理想的等张力封头。有时容器内壁在缠绕之前,芯模上还要预先贴一层等厚度的内衬,如果芯模的表层是以石膏材料用样板刮制成型的,那么封头型面的样板曲线应为等张力封头曲面子午线的法向等距曲线。关于     

大型真空容器结构设计中的有限元分析与应用

真空容器是大型空间环境模拟器的主体结构系统。文章在分析了真空容器系统结构及其设计方法的基础上,以某大型空间环境模拟器真空容器系统设计为例,探讨了有限元法在真空容器设计中的应用。工程实践表明,利用有限元法对大型空间环境模拟器容器系统进行分析设计,可以解决复杂载荷下的结构应力计算,优化真空容器的局部结构,提高容器系统可靠性和经济合理性。     

玻璃纤维树脂增强压力容器的三心圆封头的强度和变形——环半径/圆筒直径比对于球半径与圆筒直径相等的封头之影响

我们做了6台带有三心圆封头的玻璃纤维树脂增强圆筒压力容器的破坏试验。各容器的标称厚度与直径之比为0.01,封头的球半径和圆筒的直径都是1米。环半径有三种尺寸,分别为0.29、0.19和0.1米,相对应的封头高度分别是0.32、0.25和0.19米(每种尺寸的容器各做了两台试验)。把试验结果同现行的英国国家设计标准(BS4994)以及根据弹性应力分析运用计算机所求得的预测值(BOSOR4),进行了比较,完全证明了最大应力和应变是随环半径的减小而增加的。另外还发现:由于三心圆封头玻璃纤维树脂增强圆筒压力容器(GRP)的高弹应变,封头在压力作用下几何形状的变化对极限强度有很大的影响,再加上壁厚的局部增加,使得封头有所加强,以致在所试验的6台容器中,仅有3台的破坏发生在三心圆封头上。     

改进后封头焊装的工艺措施

后封头是某型号发动机燃烧室壳体主要部件,由碟形体与后接头装配焊接而成。其装配过程比较困难,焊透率仅40~70%,焊后封头收缩量为4~4.5mm,一次焊接合格率为零,并且报废一台。改进工艺后焊透率超过90%,焊后封头尺寸收缩量为2~2.5mm,一次焊接合格率超过90%。     

某导弹末修系统铝导管焊接质量控制分析

当今常规地地战术导弹一般采用惯性半程制导方式，这种方式总伴有末修系统作为半程制导的一种补充。末修系统的功能是在导弹到达停控点时，利用弹上冷气瓶，通过导管产生气动推力，调整导弹姿态，达到控制导弹弹头落点，正确命中目标的目的。因此，末修系统的导管在其中起着关键作用，其质量，特别是焊接质量直接影响整体性能，本文结合某型导地地战术导弹末修系统铝导管在生产过程中的技术要求，重点分析了出现的焊接质量问题，提出     

真空容器大门法兰结构设计及优化

真空容器大门法兰是空间环境模拟器容器系统实现真空密封的关键件。根据功能要求和结构特点,文章分析了真空容器大门法兰的应力状态和强度设计方法。在此基础上,建立了大门法兰优化设计模型,应用有限元法对不同结构模型进行分析和评估,确定了大门法兰的改进设计方案。工程实践表明,通过对大门法兰进行优化设计,提高了结构设计质量,使大型空间环境模拟器容器更为合理、可靠和经济。     

大型玻璃纤维/环氧复合材料壳体开孔补强工艺技术研究

简要介绍了壳体开孔处的补强方法,采用补强环对某大型玻璃纤维/环氧复合材料壳体前封头开孔进行合理补强。试验结果表明:对壳体开孔部位采用补强环补强比用补强布补强的效果好,壳体纤维铺层设计与补强有机地结合是带有多喷管壳体优化设计的重要方法。壳体在前封头开孔进行合理补强后,纤维发挥强度提高约12%;壳体水压爆破时封头、筒身段同时破坏,纤维强度得以充分发挥。     

18%Ni马氏体时效钢焊接

本文针对18％Ni超高强度马氏体时效钢具有高强度、高韧性的优异综合性能，强调焊接18％Ni钢时，应采用等韧焊接原则和严格控制各种工艺参数的重要意义，并以高压容器焊接试制为实例，证明采用 18 ％ Ni钢作为高压容器焊接结构材料是可行的。 为进一步提高焊缝综合性能，本文分析了其显微组织与性能关系，指出高合金马氏体时效钢焊缝奥氏体相偏析是不能完全避免的，同时提出使其减少和细化的几点看法。     

双人同步TIG焊在大型艺术制像工程中的应用

介绍了双人同步 TIG 立焊和双人同步 TIG 横焊两项新工艺,在铸造锡青铜壁板(材料牌号 C90300,壁厚 6～8mm)上进行了一系列焊接工艺实验。验证了这两项新工艺与常规单人 TIG 双面焊相比,能保证焊接质量、焊接变形小、提高生产率等优点。通过对两项新工艺的焊接评定,其焊接接头完全满足设计技术指标,从而成功地在大型艺术制像工程中得到应用与推广。     

车架焊接变形的校正工艺

对运输集填车车架的大型焊接结构焊接变形作了简要的分析，阐述了利用焊接热变形的原理来校正大型焊接结构运输装填车车架的焊接变形，并对其焊接校正工艺进行长期的工艺试验，取得了良好的结果。该工艺大大缩短车架的校正工作时间，有效的保证了产品质量，使产品的报废率为零，为校正焊接变形工艺提供了新的思考。     

穿孔等离子弧焊接技术研究

论述了等离子弧焊接的新进展,介绍一脉一孔的等离子弧焊接工艺、正面弧光传感器、焊接质量模糊控制系统以及采用该系统进行的焊接质量控制的初步试验结果。研究表明在不锈钢等离子弧焊接过程中,采用该系统可以提高等离子弧焊接焊缝的质量。     

固体火箭发动机壳体封头问题

本文对固体火箭发动机壳体可能采用的封头进行了较系统的讨论。给出了椭球封头、Cassinian封头、三心封头、多心封头及等强度封头的型面方程、内力表达式、表面积和客积表达式。并对发动机壳体设计者感兴趣的问题进行了分析讨论,得到了一些可供设计参考的有益结果。     

双枪自动TIG焊设备

根据大型铝制容器现场生产的需要而研制成功的双枪自动ＴＩＧ焊设备，具有预热和净化接口等功能，在拼焊铝及铝合金的纵缝时，可获得优异的焊缝质量。     

炭纤维复合材料壳体封头新型环向补强的数值模拟及试验

针对内压承载工况下炭纤维复合材料壳体封头的补强问题,基于网格理论完成了不同封头补强方式的480 mm纤维缠绕壳体的设计;利用商业有限元软件Abaqus和二次开发语言Python建立了含有补强结构的复合材料壳体的细观仿真模型,并通过数值仿真方法对接头附近的封头环向、纵向补强结构的补强作用规律进行了计算研究;通过壳体产品研制和水压试验研究了不同补强方法的成型工艺性和对内压承载性能的提升效果。结果表明,采用环向补强技术的封头内压下具有更低的纤维方向应变和层间剪切应力;采用环向补强技术的封头内压下具有更大的轴向变形,更小的法向变形,与纵向补强方法结果相反;采用环向补强壳体的封头内压承载性能和稳定性能明显优于纵向补强方法;采用环向补强的复合材料壳体容器特征系数比纵向补强复合材料壳体提高了约5%。