| 考虑围压效应的NEPE推进剂药柱结构完整性分析 |
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| 引用本文： | 刘向阳,王辉,周东谟,惠步青,吴晗旭.考虑围压效应的NEPE推进剂药柱结构完整性分析[J].推进技术,2022,43(10):402-412. |
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| 作者姓名： | 刘向阳 王辉 周东谟 惠步青 吴晗旭 |
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| 作者单位： | 1.中北大学 机电工程学院，山西 太原 030051;2.北京理工大学 宇航学院，北京 100081 |
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| 摘 要： | 为研究围压效应对NEPE推进剂药柱结构完整性的影响，对包含围压效应的含损伤非线性粘弹性本构模型进行了增量推导，编制本构模型的UMAT子程序对NEPE药柱在点火增压载荷下的力学响应及结构完整性进行了分析。结果显示：围压效应对NEPE推进剂药柱力学响应的影响与损伤应变阈值有关，当药柱的应变响应低于0围压下NEPE推进剂的损伤应变阈值时，围压效应对药柱的力学响应的影响可忽略；当药柱的应变响应高于0围压下NEPE推进剂的损伤应变阈值时，药柱应力响应增大、应变响应降低。5.4MPa围压作用使药柱最大等效应力增加约26%，等效应变降低约12%。围压的压实作用能够大幅降低药柱的损伤程度，5.4MPa的围压作用可降低损伤系数约40%左右。考虑围压效应时采用双剪强度准则和Von Mises应力准则计算得到药柱安全系数分别为3.06和2.11，未考虑围压效应时采用传统的Von Mises应力准则计算得到药柱安全系数为1.97，围压效应可明显提高药柱安全系数，传统的发动机药柱结构完整性评估方法趋于保守。
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| 关 键 词： | NEPE推进剂 围压 结构完整性 双剪强度准则 安全系数 |
| 收稿时间： | 2022/4/2 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/6/24 0:00:00 |
Structural Integrity Analysis of NEPE Propellant Grain Considering Confining Pressure |
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| LIU Xiang-yang,WANG Hui,ZHOU Dong-mo,HUI Bu-qing,WU Han-xu.Structural Integrity Analysis of NEPE Propellant Grain Considering Confining Pressure[J].Journal of Propulsion Technology,2022,43(10):402-412. |
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| Authors: | LIU Xiang-yang WANG Hui ZHOU Dong-mo HUI Bu-qing WU Han-xu |
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| Institution: | 1.School of Mechatronic Engineering,North University of China,Taiyuan 030051,China;2.School of Aerospace Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | NEPE propellant Confining pressure Structural integrity Twin shear strength criterion Safety factor |
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