近年來火箭的發(fā)射密度增高,這對火箭的質(zhì)量和可靠性提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。而發(fā)動機作為火箭的關(guān)鍵部分,其是否正常工作對發(fā)射成功有著重要的意義。而膜片的正常爆破關(guān)系到發(fā)動機能否正常點火�，F(xiàn)階段膜片刻痕主要根據(jù)操作者的經(jīng)驗進行,往往存在合格率低、效率低、可靠性低等問題。為解決類似問題,進一步提高火箭發(fā)動機的可靠性,本文對膜片刻痕進行分析從而科學提出膜片刻痕結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。通過對膜片材料力學特性的分析,提出了基于Johnson-Cook的本構(gòu)模型,并在此基礎上提出了膜片材料的失效準則。為了對膜片爆破進行分析,提出了膜片刻痕仿真優(yōu)化分析的方案,并對整體方案的流程進行優(yōu)化。針對膜片爆破分析提出了對爆破影響的三個要素,分別對膜片刻痕形狀、刻痕角度、刻痕深度對膜片的工作性能影響進行了研究,為后續(xù)仿真提供理論基礎。通過對膜片爆破的理論分析,建立了膜片及刻痕有限元模型,并設立了材料特性以及破壞準則。對仿真模型建立了裝配設定、建立了分析步、設定了邊界條件及載荷。通過仿真得出了“工”字型刻痕、“十”字型刻痕、“六線”型刻痕和“八線”型刻痕的仿真結(jié)果,并通過分析得出破裂區(qū)域的面積和通氣效率。為后續(xù)分析提供數(shù)據(jù)基礎。最... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

六線型刻痕金屬膜片

a）平板型 b）正拱形 c）反拱形圖 1-2 膜片類型示意圖目前，膜片的研究集中在敏感元件方向，在一些減壓閥、調(diào)壓閥、穩(wěn)壓閥中都會存在膜片元件，這些元件的作用是對壓力值的變化發(fā)生物理形變從而穩(wěn)定閥門的出口壓力。關(guān)于爆破性質(zhì)的膜片研究較少，爆破膜片的研究主要是在不同膜片類型下針對特定一種刻痕結(jié)構(gòu)的膜片進行爆破的研究，缺少了對不同刻痕形狀的膜片爆破研究。現(xiàn)有研究主要針對膜片的動壓特性和工藝穩(wěn)定進行研究，關(guān)于膜片爆破缺少理論研究。基于此本研究將開展對不同刻痕形狀膜片爆破的理論研究。1.3 膜片數(shù)學模型及有限元應用的研究現(xiàn)狀最初是由 Lake 和 Bestehom 等對膜片受側(cè)向載荷發(fā)生變形的理論進行了研究，研究建立在膜片變形過程中壁厚變化均勻，并且變形過程中的膜片材料總體積不會發(fā)生變化的基礎上，結(jié)合塑性力學和大變形理論分析了膜片在靜力作用下的變形，建立了膜片變形過程的基本理論模型。沈宏等學者針對材料塑性影響膜片爆破壓力精度的問題進行了研究，并且假

片失效參數(shù)；膜片初始發(fā)生等效塑性應變發(fā)生值；—膜片應變的增量；膜片在失效時的應變值。生破裂時即認為膜片失效，失效時的應變值采用 Johns1 2 3 4 50exp 1 ln 1plplfpd d d d dqεε qεΛ =+ + + 量得來的實效常數(shù)；料的參考應變率；材料的塑性應變率。描述了材料在遭到破壞時的應力變化。材料的破壞有兩，另一種是屈服應力的下降。圖 2-1 中實線表示材料實而虛線是理想狀況下材料應力的趨勢。


本文編號：2912210