金属材料在液体推进剂中的加速腐蚀研究

四氧化二氮作为液体火箭推进剂在导弹武器和航天运载工具上已得到广泛应用。就其理化性能、安全防护、材料相容性等问题前人已做了大量的工作,但对于液体推进剂与金属材料在长期贮存条件下的质量变化情况,却少有研究。本文综述了利用加速腐蚀试验来对这个问题进行分析推断的可行性。     

改性双基推进剂药柱表面静动态应变测量方法

针对推进剂药柱材料线胀系数大、应变大,传统的电测技术测量其表面应变时死片率高的问题,该文采用近似将应变片植入推进剂装药的粘贴技术,建立了一种改进的测量改性双基推进剂药柱表面应变的电测法。应用该法测量了单孔推进剂药柱在静载荷和冲击载荷作用下的应变响应过程,分析了推进剂材料的延滞回复现象。结果表明:该方法可以准确地测量药柱的的静态、准静态及动态应变等粘弹性力学特征,适于固体火箭发动机推进剂药柱的结构完整性研究。     

导弹射流对进气道性能的影响

超音速战斗机发射导弹时,导弹发动机排放的燃气的温度很高。这种高温气体吸入进气道,使进气道里的气流温度陡然上升,并使进气道出口流场不均匀,致使发动机进口环境条件恶化,由此造成发动机喘振,甚至停车。采用计算流体力学方法,应用标准k-ε湍流模型和动态网格技术,对某型飞机发射导弹时的流场进行了模拟。计算分析了导弹射流对进气道性能的影响。数值计算结果反应了随着导弹移动进气道流场的变化情况,对于设计导弹发射点位置及进气道结构有一定的意义。     

固体火箭推进剂在振动过程中的能量耗损和热量计算

固体火箭推进剂在点火过程及发射过程中,将会受到振荡应力或应变的作用。本文给出了在受到周期性应力或应变作用下,推进剂厚壁圆筒的能量耗损及放出热量的公式。     

导弹战斗部炸药装药的贮存可靠性研究

通过高温加速老化试验和统计分析,研究了某导弹战斗部中炸药装药的贮存寿命分布规律,在此基础上,建立了贮存寿命的可靠性评估模型,并对贮存温度下的平均贮存寿命及贮存寿命置信下限进行了评估。研究得出,该导弹战斗部炸药装药的贮存寿命服从对数正态分布规律;常温25℃条件下贮存时,其平均贮存寿命为67．2a,置信度为0．8、0．85、0．9、0．95水平下的贮存寿命置信下限分别为29．58、23．06、15．75和7．14a。研究结果对该导弹战斗部炸药装药的后续贮存方案的制定等具有重要的指导意义和参考价值。     

固体推进剂贮存环境监控系统设计

为了给固体推进剂提供良好的贮存环境,必须时刻了解推进剂的贮存环境以及贮存状态,以便及时开启保障设施,调节推进剂的贮存环境,使推进剂时刻处于良好的贮存环境中,使推进剂的贮存寿命达到最大。该文集成开发设计多种环境监测传感器,通过多源数据融合分析,得出固体推进剂的健康度,并及时控制空调、除湿机、排气机等环境保障设备,实现了固体推进剂贮存环境和贮存状态的实时监控。     

发动机温度载荷响应仿真方法研究

该论文基于有限元方法对发动机降温过程进行了瞬态温度场仿真计算,确定了发动机在降温过程中达到温度平衡的时间,为发动机保温试验提供数据支撑。另外,发动机降温之后再进行升温,由于壳体和推进剂的热膨胀系数不同,在药柱内产生了热应力和热应变,该论文对该过程药柱的应力、应变分布进行仿真研究,为发动机温度梯度试验提供数据支撑。     

基于察／打一体无人机平台的导弹发射模拟

为研究机载导弹发射过程中载机、导弹之间存在的气动干扰特性和导弹运动规律,采用计算流体力学方法对导弹发射过程进行了数值模拟。结合刚体六自由度运动方程,将运动嵌套网格技术应用于机载导弹发射问题中,通过求解三维非定常Euler方程得到流场信息。应用此方法成功模拟了基于察／打一体无人机平台的导弹发射过程,获得了详细的导弹运动速度、运动轨迹和受力情况等丰富的流场信息。算例表明：运动嵌套网格技术处理具有复杂外形、较大相对位移运动问题的能力,发动机推力的影响,载机、导弹之间的气动干扰影响较小。采用计算流体力学方法和运动嵌套网格技术可为研究导弹发射过程提供参考和依据。     

大长径比固体火箭发动机旋转发射过程装药结构完整性分析

以某防空导弹大长径比双推力固体火箭发动机装药为研究对象,为全面分析导弹旋转发射出筒过程中承受的各类载荷,采用基于三维黏弹性有限元法,对发动机点火出筒过程应力-应变场进行了数值计算. 结果表明,内压载荷、轴向过载及角加速度过载是影响装药结构安全的主要载荷因素,装药的凸台后端面是危险部位,悬臂段的轴向过度伸长可能造成通道阻塞现象,可引发内压剧升甚至壳体破坏的危险. 提出改进装药工装,防止微裂纹的出现;设置有效的装药悬臂段固定支撑机构;优化发动机燃气通道燃通比等方法优化发动机结构.      

丁羟推进剂结构状态与力学性能的相关性研究评述

贮存过程中的老化使丁羟复合固体推进剂的结构状态发生变化从而对其力学性能产生影响,严重影响推进剂装药的结构完整性和发动机的使用寿命.针对这一问题,国内外相关学者进行了大量的研究工作.从理论研究与实验研究两方面介绍了国内外该领域的相关研究进展,重点对研究取得的主要成果和存在的问题进行了分析评述.通过分析总结,指出了本领域未来的研究方向和研究重点,提出了具体的研究思路.分析认为,丁羟推进剂作为一种固体填料填充的高分子复合材料,其结构状态与力学性能密切相关.从推进剂的化学结构、网络结构和微观结构等方面来研究其结构状态与力学性能的相关性,对揭示固体推进剂化学-力学关联失效机理颇有裨益.     

大长径比自由装填式固体发动机温度载荷响应分析

以某自由装填式发动机为例,采用三维粘弹性有限元方法,获取不同长径比发动机药柱在高温（＋60℃）和低温（-40℃）时的结构响应,探讨不同长径比自由装填式固体火箭发动机药柱在温度载荷作用下的位移、应力和应变场变化规律。研究结果表明,对自由装填式固体火箭发动机长径比对位移场的影响最为显著,长径比分别为14.5和8.0时,发动机药柱的最大轴向位移高温时减小44.1%、低温时减小43.9%。大长径比自由装填式固体火箭发动机重点关注点火具安装及药柱支撑方式设计。     

基于J积分分析固体火箭发动机药柱界面裂纹的稳定性

为探讨某型固体火箭发动机药柱前端壳体/绝热层、绝热层/包覆层、包覆层/推进剂界面裂纹在点火发射时的稳定性,采用3维黏弹性有限元方法,通过在3维J积分柱面内脱黏裂纹尖端上构建奇异界面裂纹单元的方法提高计算精度,分别计算随着界面裂纹沿界面扩展不同深度的J积分,根据J积分随脱黏裂纹深度与位置的变化规律探讨脱黏裂纹的稳定性.结果表明,发动机点火发射时,对应发动机前翼槽结构的各界面裂纹J积分值为全局最大,并且各界面裂纹的J积分值随着脱黏深度的增加呈单调增长趋势,即当界面裂纹脱黏深度到达一定的深度后将失稳扩展.      

固体火箭发动机参数辨识软件关键技术研究

固体火箭发动机参数辨识技术日益成熟,但相应参数辨识软件在实现过程中仍面临两个关键技术问题,即试验数据的直观交互前处理和数据匹配以及精确计算复杂几何构型装药的燃面-肉厚数据以供辨识模型模块调用。为解决上述两个问题,本文通过调用R语言内核,对试验数据进行必要的前处理和直观数据采样。将试验数据曲线与理论计算结果曲线之间的时间偏差量作为待辨识参数纳入辨识过程;并利用实体造型法,以访问几何造型平台内核的方式计算燃面-肉厚关系。通过对一组典型的翼柱形装药发动机试车数据进行辨识,验证了该方法的可行性、可信性和高效性。     

2-D 奇异 Roesser 模型传递函数矩阵的一类迭代算法

该文讨论二维奇异Ｒｏｅｓｓｅｒ模型（简称２－ＤＳＲＭ）传递函数矩阵的计算问题。通过在一定条件下将２－ＤＳＲＭ的传递函数矩阵等价为二维正则Ｒｏｅｓｓｅｒ模型（简称２－ＤＲＭ）的传递函数矩阵，利用计算２－ＤＲＭ传递函数矩阵的Ｋｏｏ－Ｃｈｅｎ算法，得到了２－ＤＳＲＭ传递函数矩阵的一类方便简洁的迭代算法。举例说明了该算法。结果还表明，同２－ＤＲＭ一样，２－ＤＳＲＭ的传递函数矩阵也可用其状态转移矩阵来表示。     

温度载荷对固体火箭发动机药柱表面裂纹稳定性影响

为了探讨环境温度对固体火箭发动机点火发射时药柱内表面裂纹稳定性的影响,以翼锥-过渡伞盘-圆柱组合药型的发动机为例,采用三维有限元方法,在发动机药柱的危险截面上沿危险方向预设裂纹,在裂纹尖端构建奇异三维裂纹元,计算在不同环境温度下点火发射时裂纹的应力强度因子。结果表明,药柱表面裂纹在伞盘顶端和圆柱段表面不会以张开方式扩展,伞盘顶端裂纹不会以滑开方式扩展,圆柱中段表面裂纹除低温外,在高温和常温点火发射时均自动止裂;伞盘裂纹若扩展将以撕开方式失稳扩展,低温较高温点火发射危险,圆柱中段表面裂纹可能以撕开方式扩展,高温较低温更为危险。     

基于点火药颗粒的固体火箭发动机点火瞬态过程数值研究

为研究固体火箭发动机点火时点火药颗粒在燃烧室内流动与燃烧特性,以N-S方程,k-ε湍流模型为基础,采用颗粒轨道模型+UDF接口进行二次开发编程,对某型固体火箭发动机点火瞬态过程进行数值仿真分析.计算结果表明:发动机点火过程中,点火药颗粒呈链式反应;点火药颗粒在喷入燃烧室后迅速燃烧,有利于推进剂点火,缩短点火延迟时间;点火药颗粒在燃烧室内运动复杂,在发动机内流场中出现压强震荡、局部高温区域和内外通压强差等复杂现象,这些现象随点火药量的不同而变化,对推进剂点火、药柱结构完整性产生较大的影响.      

土石混合体细观渗流场的格子Boltzmann模拟

基于土石混合体中块石的CT扫描图片、颗粒流PFC软件及数字图像处理技术构建了土石混合体的孔隙结构模型,在此基础上引入介观的格子Boltzmann方法从孔隙尺度对土石混合体的渗流场进行了数值模拟,并据此分析了土石混合体的渗流特性。研究结果表明:基于土石混合体的孔隙结构模型和介观的格子Boltzmann方法,通过设置相应的边界条件可以快速有效地模拟土石混合体的细观渗流机制;与均质土体模型相比,土石混合体模型由于较大块石的存在使得其渗流通道明显减少,且通道变窄,弯折度增加,流速减小,渗透率大幅降低;土石混合体模型中水压力分布很不均匀,在块石的上下游会发生显著的压力降;块石含量、块石粒径及块石空间分布等细观结构因素对土石混合体的渗流场与渗透性能有一定的影响。     

微量硼对微量硫引起的纯铁高温脆性断裂的影响

硫引起的高温脆性断裂是制约钢铁材料生产和使用的核心问题之一,针对此问题,利用高温拉伸试验和SEM断口观察研究了微量硼对含微量硫(质量分数为0.006%)的纯铁高温塑性及断裂方式的影响,在利用扫描俄歇电子谱仪对界面偏析定量分析的基础上,讨论了微量硼影响的原因.结果表明,微量硼的添加能明显提高含微量硫的纯铁的高温塑性,抑制硫界面偏析造成的高温脆性断裂.微量硼的这种影响是由于硼沿界面偏析,显著降低硫的界面偏析倾向,抑制硫界面偏析引起的高温沿晶孔洞形成.     

基于ASP模式的汽车产业供应商关系管理平台

针对汽车产业的情况,应用服务提供商(ASP)模式,建立了汽车产业供应商关系管理的系统功能及其支撑平台.使用IDEF方法建立了此平台的动态协作模式和供应商评审机制,目的是为了使此平台下的供应商关系管理达到协同管理以及提高信息的交互效率.针对影响汽车零部件供应商供货的4个影响因素建立动态协作模式,关注的是供货的过程而不是供货的结果.针对问题识别、标准的制订、资格的审查和决策建立供应商评审机制,关注供应商评审的持续改进.实施效果证明了借助此类平台可提高信息交互效率,从而使企业间的供应商管理达到协同的目的.     

矸石电厂不同粒径粉煤灰中重金属分布规律的研究

粉煤灰的大气污染是其造成环境污染的主要因素,造成的危害与其成分有密切关系。应用强酸消解法结合AAS测试研究了新汶矿区五个矸石电厂的不同粒径粉煤灰中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr五种重金属的含量,得出了在不同粒径粉煤灰中重金属分布规律,即:Cu、Zn、Pb、Cd的含量随粒径减小有不同程度的增加,细粒径灰中的重金属元素总量高于粗粒径灰,在细粒径灰中明显富集的趋势;但Cr与其它元素不同,随粉煤灰粒径变小其含量则呈降低趋势。粉煤灰颗粒的吸附性能及元素的地球化学性质影响重金属在不同粒径粉煤灰中的含量,应注意细粒径粉煤灰的环境影响。