運(yùn)載火箭火工點(diǎn)式分離裝置工作時(shí)具有強(qiáng)沖擊載荷特性,為有效降低沖擊峰值,提出了一種基于納米吸能流體結(jié)構(gòu)的沖擊緩沖技術(shù)。首先進(jìn)行納米吸能流體的吸能原理研究,建立其本構(gòu)關(guān)系,揭示影響其吸能密度的主要因素;其次開展火工裝置有限空間內(nèi)的納米吸能流體緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);最后通過有限元仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證其緩沖性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的基于納米吸能流體的緩沖結(jié)構(gòu),吸能密度高達(dá)122.8 J/g,沖擊力峰值較空載條件下降了59.2%,沖擊加速度峰值下降了63.4%。

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圖21同一緩沖結(jié)構(gòu)填充不同材料在不同沖擊速度

圖20同一緩沖結(jié)構(gòu)填充不同材料在不同沖擊速度

圖1納米流體工作裝置簡圖

本節(jié)分析納米流體在被壓縮時(shí)的運(yùn)動規(guī)律與吸能原理,為納米吸能裝置的研發(fā)提供理論基礎(chǔ)。圖1為納米吸能流體工作裝置簡圖。由于液體不會潤濕碳納米孔材料,當(dāng)活塞開始壓縮時(shí),液體不會侵入納米孔�；钊^續(xù)壓縮,隨著外加壓力P持續(xù)增大,固液界面毛細(xì)血管力被克服,液體材料滲入納米孔,體系體積減少,....

圖2納米流體吸收能量示意圖

其工作原理為:當(dāng)壓強(qiáng)作用于納米流體時(shí),首先壓縮液體做功,外力機(jī)械功轉(zhuǎn)換為液-固兩相間的表面張力和摩擦力;繼續(xù)壓縮壓力增大,越過臨界壓力之后,液體將突破毛細(xì)阻力進(jìn)入納米孔道中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成固-液界面能。圖2為納米流體的典型壓強(qiáng)-體積變化曲線,該圖反映了一個(gè)典型的液體滲入滲出納米孔道....

圖5活塞有限元模型

將上述CATIA所建模型導(dǎo)入Abaqus軟件,增加所填充流體的部件并進(jìn)行裝配,有限元模型如圖5所示。2.2.2參數(shù)設(shè)置及網(wǎng)格化分

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