發(fā)布時(shí)間：2022-01-17 14:00

　　金屬膜片式貯箱的工作原理是通入高壓氣體使膜片翻轉(zhuǎn)從而把推進(jìn)劑擠壓出貯箱,所以貯箱能否高效的完成工作的關(guān)鍵是膜片的翻轉(zhuǎn)。膜片的翻轉(zhuǎn)直接影響貯箱的排出效率及翻轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。本文基于國(guó)家某聯(lián)合基金項(xiàng)目,從工程實(shí)際出發(fā),設(shè)計(jì)出金屬貯箱膜片的結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵尺寸。根據(jù)膜片的實(shí)際工作條件制定評(píng)價(jià)指標(biāo)及設(shè)計(jì)指標(biāo)。針對(duì)金屬貯箱膜片的翻轉(zhuǎn)過(guò)程、影響翻轉(zhuǎn)過(guò)程的因素和影響參數(shù)的組合優(yōu)化做了以下研究:1.基于非線性仿真軟件對(duì)膜片的翻轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行了研究,主要分析翻轉(zhuǎn)過(guò)程中等效應(yīng)力及翻轉(zhuǎn)壓差的變化;2.分別分析了預(yù)彎邊半徑、膜片厚度和膜片切線角度三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)翻轉(zhuǎn)的影響,通過(guò)對(duì)比,研究了以上參數(shù)對(duì)膜片翻轉(zhuǎn)指標(biāo)的影響趨勢(shì),得出了其對(duì)膜片翻轉(zhuǎn)影響的規(guī)律并基于工程條件得出單個(gè)參數(shù)的優(yōu)化范圍。3.設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)對(duì)膜片三組參數(shù)進(jìn)行組合優(yōu)化分析,得出每個(gè)參數(shù)對(duì)翻轉(zhuǎn)指標(biāo)影響程度的大小,選擇出最佳的參數(shù)組合。4.為驗(yàn)證膜片設(shè)計(jì)結(jié)果和仿真的準(zhǔn)確度,根據(jù)組合優(yōu)化后的最佳參數(shù)加工了初樣產(chǎn)品并設(shè)計(jì)了試驗(yàn)方案,試驗(yàn)結(jié)果顯示膜片各項(xiàng)指標(biāo)符合工程實(shí)際要求,且試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果有較好的一致性。 

【文章來(lái)源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

貯箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖 2.2 貯箱工作原理圖指標(biāo)選擇及設(shè)計(jì)指標(biāo)箱是在貯箱內(nèi)部焊接膜片，控制推進(jìn)劑排放的關(guān)鍵是通過(guò)膜片是否能完成高效的翻轉(zhuǎn)來(lái)評(píng)價(jià)。本文選鍵因素作為膜片優(yōu)劣的評(píng)價(jià)指標(biāo)。的起翻壓差壓差是膜片從預(yù)彎邊處開(kāi)始翻轉(zhuǎn)時(shí)的壓差，起翻壓差條件。膜片起翻壓差越小，通入高壓氣體時(shí)貯箱開(kāi)精確調(diào)控推進(jìn)系統(tǒng)工作。在試驗(yàn)時(shí)，由于直接測(cè)量常以貯箱排出 50mL 推進(jìn)劑時(shí)所測(cè)量到的壓差為起達(dá)到 5mm 左右時(shí)所提取到的壓差為膜片的起翻壓的工程要求是不大于 0.11MPa。效率

第 2 章 鈦合金膜片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析11-圖 2.2 貯箱工作原理圖2.3 膜片評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇及設(shè)計(jì)指標(biāo)金屬膜片貯箱是在貯箱內(nèi)部焊接膜片，控制推進(jìn)劑排放的關(guān)鍵是膜片的翻轉(zhuǎn)。膜片的優(yōu)劣主要是通過(guò)膜片是否能完成高效的翻轉(zhuǎn)來(lái)評(píng)價(jià)。本文選擇了幾個(gè)表征膜片翻轉(zhuǎn)性能的關(guān)鍵因素作為膜片優(yōu)劣的評(píng)價(jià)指標(biāo)。（1）膜片的起翻壓差膜片起翻壓差是膜片從預(yù)彎邊處開(kāi)始翻轉(zhuǎn)時(shí)的壓差，起翻壓差是衡量膜片式貯箱靈敏度的關(guān)鍵條件。膜片起翻壓差越小，通入高壓氣體時(shí)貯箱開(kāi)始工作的反應(yīng)越靈敏，更有利于精確調(diào)控推進(jìn)系統(tǒng)工作。在試驗(yàn)時(shí)，由于直接測(cè)量膜片的起翻壓力不容易實(shí)現(xiàn)，通常以貯箱排出 50mL 推進(jìn)劑時(shí)所測(cè)量到的壓差為起翻壓差。在仿真時(shí)，以頂點(diǎn)位移達(dá)到 5mm 左右時(shí)所提取到的壓差為膜片的起翻壓差。本次設(shè)計(jì)中，對(duì)膜片起翻壓差的工程要求是不大于 0.11MPa。（2）翻轉(zhuǎn)效率膜片的翻轉(zhuǎn)效率等同于貯箱的排出效率，是指推進(jìn)劑最終排出量與貯箱最大容積比。膜片的翻轉(zhuǎn)效率越高，則推進(jìn)劑的排出率越高，提高了推進(jìn)劑的利用效率。除此之外，推進(jìn)劑的大量剩余，在飛行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)引起貯箱質(zhì)心偏移。提高膜片的翻轉(zhuǎn)效率可以減少推進(jìn)劑的攜帶量從而使推進(jìn)系統(tǒng)的質(zhì)量下降，降低航天器的飛行成本。（3）工作應(yīng)力變化膜片在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的應(yīng)力變化是衡量膜片能否翻轉(zhuǎn)成功的關(guān)鍵因素之一，當(dāng)翻轉(zhuǎn)過(guò)程中膜片最大工作應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度，膜

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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