本文關(guān)鍵詞：30cm離子推力器柵極組件熱應(yīng)力及熱形變計(jì)算模擬

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【摘要】：為了降低30cm口徑離子推力器柵極組件工作時(shí)的熱形變位移,采用材料力學(xué)分析以及有限元分析方法研究了邊緣不約束和邊緣約束下的柵極組件熱應(yīng)力分布以及熱形變位移,提出了相關(guān)的熱應(yīng)力降低措施并進(jìn)行了模擬驗(yàn)證。結(jié)果顯示,將柵極等效為圓形平板且邊緣無(wú)約束時(shí),水平方向的拉伸應(yīng)力引起的最大熱形變位移約為0.3mm,柵極幾何中心處的熱應(yīng)力最大,約為1.5MPa,法線方向的熱形變位移基本為0;將柵極等效為圓形平板且邊緣約束時(shí),最大撓度出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)幾何中心處,約為1.255mm,水平方向最大拉伸形變量為0.01mm,理論計(jì)算值與仿真結(jié)果基本一致,且真實(shí)柵極拱形結(jié)構(gòu)在此約束條件下會(huì)產(chǎn)生更大的熱形變位移,可能導(dǎo)致柵極的聚焦性能變差以及柵極之間的短路現(xiàn)象;熱設(shè)計(jì)改進(jìn)措施驗(yàn)證表明降低結(jié)構(gòu)的整體溫度并且更換熱膨脹系數(shù)較低的材料是減小熱形變位移的較好措施。
【作者單位】： 蘭州空間技術(shù)物理研究所真空低溫技術(shù)與物理國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 離子推力器 柵極組件 熱應(yīng)力 熱形變
【基金】：真空低溫技術(shù)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(9140c550206130c5503)
【分類號(hào)】：V439.1
【正文快照】： 1引言離子推力器在工作過(guò)程中,放電室內(nèi)的等離子體會(huì)向柵極輻射能量,并且屏柵筒的熱量會(huì)傳導(dǎo)至柵極組件,因此推力器工作時(shí)柵極溫度較高[1]。其次由于柵極對(duì)離子束流的聚焦特性[2],會(huì)造成柵極幾何中心處溫度較高而邊緣溫度較低,且溫度基本沿徑向?qū)ΨQ,因此工作中的柵極具有溫度

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1 李永強(qiáng);;蘇-25CM多用途攻擊機(jī)[J];航空知識(shí);1999年08期

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