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固体发动机壳体静热联合加载试验模型分析

固体发动机壳体静热联合加载试验模型分析

作者：宇文璋杰航天动力技术研究院

学位级别：硕士

固体火箭发动机在大气层内飞行的过程中,与空气摩擦会产生大量的热,使其壳体表面升温到很高的程度。高温会使壳体的力学性能发生变化,影响其正常工作,严重情况下直接涉及到整弹的飞行安全。因此,在热载荷和静力载荷联合加载作用下,观察... 详细信息

固体火箭发动机在大气层内飞行的过程中,与空气摩擦会产生大量的热,使其壳体表面升温到很高的程度。高温会使壳体的力学性能发生变化,影响其正常工作,严重情况下直接涉及到整弹的飞行安全。因此,在热载荷和静力载荷联合加载作用下,观察分析壳体受力情况,研究壳体的性能,准确评估其在高温下承受静力载荷的能力具有十分重要的意义。本文以固体火箭发动机碳纤维壳体为研究对象,开展了壳体静强度、损伤破坏、传热、力-热联合等分析方法研究。同时,依托航天科技固体动力试验基地开展了发动机壳体结构静力试验和静热联合试验,验证分析方法的可靠性和有效性。本文将有限元分析技术应用到固体火箭发动机壳体典型的静热联合多工况试验中,对典型的壳体热轴压试验进行了系统的仿真及试验对比分析,取得了较好的效果,为后续固体火箭发动机天地一致性试验验证奠定了基础。主要研究内容包括以下几个方面:(1)依据经典设计方法,建立了固体火箭发动机碳纤维壳体的有限元模型,开展了典型固体发动机壳体模型受轴压载荷以及破坏失效模式分析研究工作,通过试验验证了分析方法及研究结果的正确性,为后续发动机壳体设计改进及试验测试提供了依据;(2)进行了非均匀轴压载荷加载的模拟分析,与均布载荷情况下进行对比。四点、两点加载分析的结果表明,即使载荷总量一致,非均匀的载荷也会使壳体的变形、损伤情况产生较大的偏差,对工装的载荷传递均匀性设计有指导意义;(3)结合静热载荷试验采用的主要加热元件,对石英灯加热特性进行瞬态传热分析,研究了不同分布条件下传热特性和温度场分布规律等特性;(4)研究了固体火箭发动机结构力热耦合分析方法,采用顺序耦合法对碳纤维复合材料壳体进行了静热联合加载分析,总结分析了固体火箭发动机壳体热力学特性,为后续开展天地一致性试验验证提供了思路和可借鉴的方法;(5)基于对石英灯管辐射加热性能的分析,开展了固体火箭发动机壳体结构静热联合试验分析研究工作,验证了发动机壳体在不同载荷条件及温度环境下的强度和刚度特性,对比分析了仿真结果与试验结果的相关性,进一步验证了固体火箭发动机静热仿真试验技术的有效性。

关键词：碳纤维壳体有限元分析石英灯静热联合试验

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固体发动机静强度试验虚拟装配技术研究

兵器装备工程学报 2023年第S1期44卷 237-240页

作者：翟晓田振宇宇文璋杰陈寰宇西安航天动力测控技术研究所西安710025

目前固体发动机静强度试验设计主要基于二维制图软件,存在二维图纸可视化程度差、工艺文件指导性不足、装配效率低等问题。针对上述问题,以Creo软件为平台,对虚拟装配技术在静强度试验中的应用进行研究。主要介绍了试验工装、安装工具... 详细信息

目前固体发动机静强度试验设计主要基于二维制图软件,存在二维图纸可视化程度差、工艺文件指导性不足、装配效率低等问题。针对上述问题,以Creo软件为平台,对虚拟装配技术在静强度试验中的应用进行研究。主要介绍了试验工装、安装工具和装配人员的三维建模和标准化管理;利用虚拟装配技术对试验装配方案进行仿真。通过干涉检测和人机工程仿真对方案和流程进行分析提前发现潜在的风险和设计缺陷,对装配工艺进行优化和改进,最终形成装配视频用于指导现场人员安装。通过在固体发动机壳体静强度试验中的应用表明,该方法可以对装配流程进行仿真,验证工艺流程的合理性和可行性,有效指导试验装配,提高装配效率和安全性。

关键词：三维建模虚拟装配人机工程仿真装配视频

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电子工程测试技术的环境发展应用分析

环境工程 2022年第7期40卷 I0085-I0085页

作者：宇文璋杰刘兵西安航天动力测控技术研究所

当今时代,电子工程技术以其便捷性等各方面优势,在未来会不断提升技术应用领域,提升电子工程技术对于促进经济健康发展和现代化建设的重要意义。新工艺新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量... 详细信息

当今时代,电子工程技术以其便捷性等各方面优势,在未来会不断提升技术应用领域,提升电子工程技术对于促进经济健康发展和现代化建设的重要意义。新工艺新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。在这种新形势下,电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的重视。而对于新时期下如何进一步促进电子测量技术的发展及应用。

关键词：电子测量技术电子测量仪器电子工程技术技术应用领域电子元器件工程测试技术经济健康发展新发展趋势

基于ANSYS的固体火箭发动机振动工装仿真分析

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科技与创新 2023年第14期 82-84页

作者：寇元超宇文璋杰陈寰宇秦发浩西安航天动力测控技术研究所陕西西安710025

某型号发动机长近5000 mm,远超滑台2500 mm的尺寸,为了满足该型号发动机振动试验要求,设计了一套振动试验工装,分析其模态、给定试验条件下随机振动时的应变、位移及加速度值,验证其结构合理性。仿真结果表明,据此设计出的工装满足试验... 详细信息

某型号发动机长近5000 mm,远超滑台2500 mm的尺寸,为了满足该型号发动机振动试验要求,设计了一套振动试验工装,分析其模态、给定试验条件下随机振动时的应变、位移及加速度值,验证其结构合理性。仿真结果表明,据此设计出的工装满足试验需求。此外,基于ANSYS的振动试验工装设计方法可以为后续类似结构设计提供参考。

关键词： ANSYS 固体火箭发动机工装设计振动试验

异戊烷闪蒸喷雾喷嘴近场雾化与喷嘴内流动特性

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东北电力大学学报 2022年第3期42卷 57-63页

作者：刘兵宇文璋杰杨涛朱栋清王嘉丰周致富中国航天科技集团有限公司四院401所陕西西安710025 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

当高压液态碳氢燃料由于容器或者管道破口泄露释放到低压环境中,会形成剧烈闪蒸喷雾,闪蒸喷雾是在动力学与非平衡热力学共同作用下一种复杂的破碎雾化形式.文中搭建了易燃易爆介质闪蒸喷雾实验台,研究了不同初始压力和温度作用下异戊烷... 详细信息

当高压液态碳氢燃料由于容器或者管道破口泄露释放到低压环境中,会形成剧烈闪蒸喷雾,闪蒸喷雾是在动力学与非平衡热力学共同作用下一种复杂的破碎雾化形式.文中搭建了易燃易爆介质闪蒸喷雾实验台,研究了不同初始压力和温度作用下异戊烷闪蒸喷雾喷嘴内流动与近场雾化变化规律.研究结果表明,完全闪蒸雾化前,提高喷雾初温可以极大促进闪蒸雾化程度,之后温度变化对闪蒸雾化的影响急剧减弱;相同过热度下,提高喷雾初始压力也增加了闪蒸喷雾锥角和喷雾影响区域.在闪蒸喷雾不稳定阶段,喷嘴内出现多种两相流型并伴随不同闪蒸雾化形态,喷嘴内气相含率与闪蒸喷雾剧烈程度呈现正相关性,但是二者之间存在一定相位差,相位差与喷嘴内汽化起始点距离喷嘴出口距离以及流动速度有关.

关键词：泄漏性事故闪蒸喷雾过热度近场雾化形态喷嘴内流动

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建设中华民族现代文明

北京大学学报（哲学社会科学版） 2024年第2期61卷 5-11页

作者：宇文利北京大学马克思主义学院北京100871

中华文明具有雄厚的文化基础和悠久的历史积淀,具有历久弥新的思想价值和开拓进取的精神品格。中华文明突出的连续性、创新性、统一性、包容性、和平性熔铸了其鲜明而独特的主体意识,为中华文明的长期赓续和不断创新奠定了基础。近代中... 详细信息

中华文明具有雄厚的文化基础和悠久的历史积淀,具有历久弥新的思想价值和开拓进取的精神品格。中华文明突出的连续性、创新性、统一性、包容性、和平性熔铸了其鲜明而独特的主体意识,为中华文明的长期赓续和不断创新奠定了基础。近代中国经历了巨大的社会变革和文明转型,中国共产党领导中国人民走出了一条中国式现代化新道路,创造了人类文明新形态。建设中华民族现代文明要在中国共产党的领导下,始终坚持正确的文明发展道路和文化进步方向,恪守人类文明繁荣和文化创新规律,坚定中国特色社会主义文化自信,提升中华民族的文化凝聚力和文化创造性,推进中国式现代化和文化强国建设,实现中华民族现代文明与世界各优秀文明的持续繁荣与共同进步。

关键词：中华文明中华民族现代文明中国式现代化中国特色社会主义文化 “两个结合”

新文科视域下大学人文学习的价值与复兴策略研究

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现代大学教育 2024年第3期40卷 103-111,F0003页

作者：范乐佳刘宇文南京师范大学教育科学学院南京210097 湖南文理学院湖南科技大学教育学院常德415000

大学的诞生与勃兴和人文学习密切相关,后者为其提供知识养分和教学基础,并深刻地影响了中世纪大学内部组织结构和权力结构的发展。人文学习的目的和现代大学存在与发展的根基高度吻合。然而,学科高度分化、知识实用主义和工具理性、人... 详细信息

大学的诞生与勃兴和人文学习密切相关,后者为其提供知识养分和教学基础,并深刻地影响了中世纪大学内部组织结构和权力结构的发展。人文学习的目的和现代大学存在与发展的根基高度吻合。然而,学科高度分化、知识实用主义和工具理性、人文学科发展困境等因素使得人文学习在大学中被轻视。当下,中国正在开展新文科建设,强调学科深度交叉融合有利于破解学科过度分化的问题,改革文科学术评价体系有助于破除人文学者的囚徒困境,培养综合性文科人才有利于增强大学人文学习的吸引力,重定文科学科内容在一定程度上可以纾解人文学习本体性发展难题。借助新文科建设这一重要机遇,紧握人文学科和人文主体双重主线,大学人文学习有望复兴。

关键词：大学人文学习成“人” 人文学科人文主体新文科建设

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衔铁偏心对高速电磁阀全工况电磁力的影响

内燃机学报 2024年第2期42卷 169-175页

作者：刘鹏张如琴欧阳宇文范立云长沙理工大学汽车与机械工程学院湖南长沙410114 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

高速电磁阀(HSV)是电控燃油喷射系统的关键部件,其衔铁偏心作用是影响高速电磁阀静、动态特性的重要因素.为了揭示高速电磁阀衔铁偏心作用对其全工况电磁力的影响规律,结合试验和数值模拟方法,建立了高速电磁阀有限元仿真模型,并通过与... 详细信息

高速电磁阀(HSV)是电控燃油喷射系统的关键部件,其衔铁偏心作用是影响高速电磁阀静、动态特性的重要因素.为了揭示高速电磁阀衔铁偏心作用对其全工况电磁力的影响规律,结合试验和数值模拟方法,建立了高速电磁阀有限元仿真模型,并通过与试验电磁力对比验证了其精度,最大误差为4.8%;分析了衔铁中心偏移和偏转及其交互作用对高速电磁阀电磁力的影响.结果表明:随着衔铁中心偏移率增大,轴向电磁力逐渐变小,而径向电磁力逐渐增大,但总体对电磁力的影响不显著;随着衔铁中心偏转角增大,轴向电磁力近似呈线性下降,轴向电磁力最大降低率为59.5%,而径向电磁力虽然逐渐增大,但增幅不明显;衔铁中心偏移与绕偏移方向偏转交互作用对轴向电磁力的影响最显著,全工况下该交互因子与轴向电磁力的相关系数绝对值最小为0.471,最大为0.624.

关键词：高速电磁阀电磁力中心偏移中心偏转交互作用

基于固相微萃取-气相色谱-质谱联用和气相色谱-离子迁移谱分析不同等级郫县豆瓣煸炒后风味特征差异

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食品科学 2024年第7期45卷 172-181页

作者：张浩顾思远邓静周剑琴唐英明易宇文四川旅游学院烹饪学院四川成都610100 四川旅游学院烹饪科学四川省高等学校重点实验室四川成都610100

为研究不同等级郫县豆瓣煸炒后风味差异,采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用(solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)和GC-离子迁移谱(GC-ion mobility spectrometry,GCIMS)技术,使用主成分分析、正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discrimination analysis,OPLS-DA),结合气味活性值(odor activity value,OAV)确定关键化合物。结果表明:SPME-GC-MS鉴定出88种化合物,包含醛类15种、醇类11种、酯类17种、酮类13种、酸类5种、烯烃类5种、烷烃类6种、杂环类7种、苯酚类2种、醚类及其他化合物7种,其中34种为共有化合物;GC-IMS鉴定出57种化合物,并经OPLS-DA得到变量投影重要性值大于1的16种关键化合物;OAV结果表明,丁酸乙酯使特级豆瓣呈现苹果香,异戊醛带来麦芽香,异戊酸乙酯使一级豆瓣呈现果香,3-甲硫基丙醛带来烤土豆香和酱香,异丁酸乙酯使二级豆瓣呈现果香,异戊醛、异丁醛带来麦芽香,最终确定煸炒后豆瓣整体呈现果香、酒香、麦芽香、酸香、草香、可可香、杏仁香及酱香。研究结果可用于判定煸炒后豆瓣香气特征,并为感官定量描述法前期设计感官属性描述词汇提供参考依据。

关键词：郫县豆瓣煸炒固相微萃取-气相色谱-质谱联用气相色谱-离子迁移谱风味化合物