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复合材料低温贮箱渗漏检测试验

国际航空航天科学 2023年第3期11卷 102-109页

作者：柳敏静张健吴会强林杰谭德阳武湛君大连理工大学航空航天学院工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连北京宇航系统工程研究所北京江苏君澄空间科技有限公司江苏江阴

为了提高运载火箭的运输效率以及降低火箭发射成本,采用复合材料贮箱代替金属贮箱是最直接、最有效的方式。低温复合材料贮箱呈现明显的渗漏失效先于结构承载失效的特点,必须采用先进的渗漏性检测方法对复合材料贮箱进行渗漏性检测及漏... 详细信息

为了提高运载火箭的运输效率以及降低火箭发射成本,采用复合材料贮箱代替金属贮箱是最直接、最有效的方式。低温复合材料贮箱呈现明显的渗漏失效先于结构承载失效的特点,必须采用先进的渗漏性检测方法对复合材料贮箱进行渗漏性检测及漏率判定。本论文开展了复合材料低温贮箱渗漏检测试验系统平台搭建工作并对复合材料缩比低温贮箱进行了渗漏检测试验,获取到复合材料缩比低温贮箱在重复打压、反复加泄低温介质和带低温介质振动、液氧浸泡情况下的渗漏变化规律,对影响复合材料缩比贮箱结构渗漏的主要因素进行了研究和分析,论文工作对复合材料低温贮箱的渗漏检测和结构设计具有十分重要的意义。

关键词：低温复合材料贮箱渗漏检测

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部分充液贮箱自由液面塌陷的数值研究

工程热物理学报 2010年第3期31卷 423-426页

作者：杨魏吴玉林刘树红水沙科学与水利水电工程国家重点实验室清华大学北京100084

本文利用基于有限体积法的VOF方法模拟部分充液贮箱中液体的输送过程,根据数值计算结果可以获得出流过程中贮箱自由液面塌陷夹气时的液面高度和液面塌陷的过程,将数值计算结果和试验结果进行了比较,验证了该方法的有效性。通过对计算结... 详细信息

本文利用基于有限体积法的VOF方法模拟部分充液贮箱中液体的输送过程,根据数值计算结果可以获得出流过程中贮箱自由液面塌陷夹气时的液面高度和液面塌陷的过程,将数值计算结果和试验结果进行了比较,验证了该方法的有效性。通过对计算结果进行分析,本文获得了液面塌陷时流场特征和塌陷原理,为防塌陷装置的设计提供指导。

关键词：贮箱自由液面塌陷 VOF 液面高度

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低温贮箱冷屏数量及位置优化研究

真空与低温 2023年第4期29卷 379-386页

作者：庞月王晓月石珊珊康慧芳徐一浩北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京航天动力研究所北京100076

针对高空长航时无人机低温液氢贮箱低漏热量的要求,研究了无人机液氢贮箱的蒸气冷却屏布置方式,分析了绝热结构的传热过程,建立了绝热结构传热模型,对复合绝热结构的热性能进行了预测和优化。考虑到氢的特性和低温贮箱的结构,在特定的... 详细信息

针对高空长航时无人机低温液氢贮箱低漏热量的要求,研究了无人机液氢贮箱的蒸气冷却屏布置方式,分析了绝热结构的传热过程,建立了绝热结构传热模型,对复合绝热结构的热性能进行了预测和优化。考虑到氢的特性和低温贮箱的结构,在特定的储存温度和压力下,对低温液氢贮箱的蒸气冷却屏(VCS)最佳位置和数量以及VCS减少的漏热量等进行了参数化研究。结果表明:与无VCS绝热结构相比,单VCS可以将液氢贮箱的漏热量降低59.10%,单VCS的最佳位置为泡沫绝热层(SOFI)中心;SOFI内设置多个VCS时串联形式漏热量更低,考虑到贮箱总质量的限制,SOFI内设置两个VCS串联,且二者处于SOFI厚度三等分位置附近时贮箱绝热性能最好。

关键词：冷屏液氢绝热漏热量贮箱

基于压力信号器控制的贮箱地面增压技术应用分析

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宇航总体技术 2022年第2期6卷 42-48页

作者：王梁李根孙贺刘卓然王洪丽北京航天发射技术研究所北京100076

对基于压力信号器控制的贮箱地面增压技术及其在发射场的实际应用情况进行了介绍分析。常温贮箱射前地面增压时间较为宽裕,一般采用单气路单压力信号器控制增压;低温贮箱射前地面增压时间较短,要求较快的增压速率,一般采用双气路双压力... 详细信息

对基于压力信号器控制的贮箱地面增压技术及其在发射场的实际应用情况进行了介绍分析。常温贮箱射前地面增压时间较为宽裕,一般采用单气路单压力信号器控制增压;低温贮箱射前地面增压时间较短,要求较快的增压速率,一般采用双气路双压力信号器控制增压。贮箱射前地面增压存在压力后效,影响压力后效大小的主要因素包括:增压充气流量q_(m)、增压电磁阀动作响应时间Δt、增压电磁阀后供气管路气体容积V_(g)。发射场实际应用过程中,通过调整供气管路上节流孔板大小控制增压充气流量,使贮箱增压压力后效满足要求。针对压力信号器失效故障模式,通过设置紧急放气电磁阀和冗余设计,实现紧急放气和冗余备保增压,可以确保贮箱射前增压工作正常。

关键词：压力信号器贮箱地面增压

基于静态压降法量化表征某型贮箱气密性方法研究

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装备环境工程 2023年第6期20卷 49-55页

作者：刘波严万洪邵汉斌 63798部队四川西昌615000

目的弥补运载火箭靶场测试中仅采用静态压降法定性判定贮箱气密性的不足,进一步提高贮箱气检结果的可信度。方法提出基于静态压降法量化表征某型贮箱气密性的方法。首先,依据气体理想状态方程,得出基于静态压降法表征贮箱气密性的量化方... 详细信息

目的弥补运载火箭靶场测试中仅采用静态压降法定性判定贮箱气密性的不足,进一步提高贮箱气检结果的可信度。方法提出基于静态压降法量化表征某型贮箱气密性的方法。首先,依据气体理想状态方程,得出基于静态压降法表征贮箱气密性的量化方法,并对计算结果进行验证。其次,综合考虑箱压变化、温度、大气压力、稳压时间和测量时间等影响因素,对上述量化方法进行修正,得到基于静态压降法表征某型贮箱气密性改进型量化计算方法。结果改进后的计算方法精度更高。在此基础上,通过对限制改进型量化计算方法精度的影响因素进行分析,提出了进一步提高改进型量化计算方法精度的优化措施。结论提出的基于静态压降法量化表征某型贮箱气密性方法可行,能够为后续更好开展靶场气检工作提供有力支撑。

关键词：贮箱泄漏检测气密性漏率压降

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运载火箭贮箱结构优化方案设计

运载火箭贮箱结构优化方案设计

2022年无人系统高峰论坛（USS2022）

作者：杨龙冯祥东宋士泽王献珩原旭毅梁满仓杨昊睿肖文浩北京理工大学宇航学院

火箭贮箱作为火箭重要功能和主承力构件,更高强度的贮箱结构是运载火箭技术发展的有力保障。首先基于多种理论模型对贮箱的三大部分:箱底、短壳、筒段进行了强度计算和有限元仿真验证,再利用得到验证的理论模型对各部分的结构参数采取... 详细信息

火箭贮箱作为火箭重要功能和主承力构件,更高强度的贮箱结构是运载火箭技术发展的有力保障。首先基于多种理论模型对贮箱的三大部分:箱底、短壳、筒段进行了强度计算和有限元仿真验证,再利用得到验证的理论模型对各部分的结构参数采取控制变量法,并基于牛顿法寻找最优参数。优化后的箱底减重7.3%;短壳结构强度在各参数下提升56.36%;筒段先进行单参数优化,后考虑蒙皮失稳进行多参数优化,得到的优化方案强度提升91.193%,证明了优化方案的优越性,对运载火箭实现高强度以及轻量化设计提供了思路。

关键词：贮箱有限元控制变量法牛顿法多参数优化高强度轻量化设计

来源： cnki会议评论

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外压作用下波纹形隧道管的设计分析

导弹与航天运载技术（中英文） 2022年第6期 79-82页

作者：董曼红梁晓光乐晨杨瑞生郑卫东北京宇航系统工程研究所北京100076

鉴于火箭贮箱箱内的隧道管在设计过程中不能给出准确的外压承载能力,设计过于保守,不能满足火箭结构轻量化设计要求的难题。对贮箱隧道管进行了设计分析,针对具体型号结构特点,设计了承受外压的波纹形隧道管,制定了隧道管试验方案,并根... 详细信息

鉴于火箭贮箱箱内的隧道管在设计过程中不能给出准确的外压承载能力,设计过于保守,不能满足火箭结构轻量化设计要求的难题。对贮箱隧道管进行了设计分析,针对具体型号结构特点,设计了承受外压的波纹形隧道管,制定了隧道管试验方案,并根据试验数据摸索出了波纹形隧道管的工程计算方法以及试验修正系数。通过本项目研究,首次定量地分析了隧道管的外压承载能力,从而实现了隧道管的轻量化设计,为后续相似结构设计提供了设计参考。

关键词：贮箱隧道管外压承载能力

一种卫星推进剂贮箱内压力对刚度特性的影响研究

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一种卫星推进剂贮箱内压力对刚度特性的影响研究

北京力学会第二十八届学术年会

作者：曹裕豪江霆马超周震上海卫星工程研究所

贮箱广泛应用于卫星等航天器的推进剂贮存,当处于存储状态时其内壁表面受到推进剂介质压力的作用发生变形,其刚度特性亦会发生变化,进而引入在卫星发射过程中星上各大部件间频率耦合共振的问题。本文针对一种卫星用推进剂贮箱在加注后... 详细信息

贮箱广泛应用于卫星等航天器的推进剂贮存,当处于存储状态时其内壁表面受到推进剂介质压力的作用发生变形,其刚度特性亦会发生变化,进而引入在卫星发射过程中星上各大部件间频率耦合共振的问题。本文针对一种卫星用推进剂贮箱在加注后进行了力学仿真分析,研究了卫星推进剂贮箱内压力对其刚度的影响。

关键词：贮箱压力刚度特性

来源： cnki会议评论

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贮箱液固耦合振动分析的数值研究

航空学报 1990年第11期11卷 A578-A583页

作者：诸德超邢京堂王一民北京航空航天大学

线性液固耦合系统有限元分析的理论研究比较充分。但有关理论结果的数值研究仍需深入,以便能生成工程中实用的有限元液固耦合分析系统。位移法(或拟弹性法)因其零能模式的分离问题,带来了实用上的困难。压力-位移模式需要对有限元矩阵... 详细信息

线性液固耦合系统有限元分析的理论研究比较充分。但有关理论结果的数值研究仍需深入,以便能生成工程中实用的有限元液固耦合分析系统。位移法(或拟弹性法)因其零能模式的分离问题,带来了实用上的困难。压力-位移模式需要对有限元矩阵对称化。lrons曾提出一种对称化方法,但在数值实施中往往无法应用。文献[2]、文献[6]曾给出了另外三种对称化途径,但还没有进行数值上的探讨。本文目的在于探讨数值上可行的对称化方法,生成有关程序块.以便发展成为压力-位移模式的工程应用软件。作为算例,研究了贮箱的耦合振动问题,重点考虑了自由面波的影响。

关键词：贮箱耦合振动液固耦合有限元法