【摘 要】
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为了保证捆绑联接装置的可靠、安全,国内外普遍在火箭捆绑连杆外装有保护罩。为抵抗飞行过程中恶劣的环境条件的影响,保护罩通常需要具有良好的热力学特性,例如强耐热性、高
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为了保证捆绑联接装置的可靠、安全,国内外普遍在火箭捆绑连杆外装有保护罩。为抵抗飞行过程中恶劣的环境条件的影响,保护罩通常需要具有良好的热力学特性,例如强耐热性、高强度等。本文针对保护罩存在脱落隐患的问题展开了深入的理论分析及试验研究。以我国典型的捆绑连杆保护罩为研究对象,进行了保护罩的力学特性分析,并通过设计保护罩热力学强度试验验证了仿真计算的正确性。本文提出了两种改进措施,并通过理论计算和试验验证了改进方法的可行性、有效性。 应用CFD软件对运载火箭工作过程中的助推器与芯级间的流场进行了分析研究,给出了不同工作时段、不同状态下连杆保护罩及助推器长排整流罩所受到的气动力及热流分布。 建立了保护罩三维有限元模型,完成了不同载荷条件下保护罩的强度分析和刚度分析,分析了结构的极限承载能力,通过屈曲分析确定了保护罩结构薄弱环节及破坏形式。 针对气动热对结构的影响,本文设计和进行了保护罩热力学强度试验,分析了前连杆保护罩在热环境与常温状态下承载能力的差异性,以及热环境条件下保护罩的承载能力。试验结果表明结构破坏机理与理论分析结果一致。 针对保护罩结构薄弱环节,从两个方面对其进行了改进,一是加固保护罩安装结构,二是改用热强度性能更好的新材料,以提高抗气动压力载荷的能力。通过试验,验证了改进方案的正确性。 本文有明确的工程研究背景,能够为我国后续运载火箭保护罩的设计和改进提供参考和依据。
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