固体火箭发动机全寿命环境载荷分析

目的对固体火箭发动机全寿命环境载荷情况进行分析,掌握其特性和变化规律。方法在分析固体火箭发动机使用环节主要环境载荷因素基础上,对实测获取的典型固体火箭发动机服役区域的环境载荷数据进行分析。依据固体火箭发动机全寿命服役历程情况,给出全寿命环境载荷的编制方法。结果根据发动机典型服役历程环境载荷特点和服役历程,可以有效掌握发动机全寿命周期内的环境载荷情况。结论该方法具有较好的可操作性,从而为固体火箭发动机结构完整性评价和寿命试验评估提供基础数据。     

基于编制载荷谱的固体发动机药柱疲劳损伤分析

目的建立固体发动机在海上值班时的长时域振动载荷谱,对振动造成的发动机药柱损伤进行分析。方法通过数据实测获得了固体发动机值班时的部分载荷,使用非参数雨流矩阵外推法和时域载荷重构法编制了发动机长时域载荷谱。通过有限元仿真建立了发动机药柱的应力分布,应用Miner线性累积损伤理论计算了药柱损伤。结果外推后的x、y、z三轴极值载荷数值分别提高了51%、83%、115%。振动过程中,药柱内部Mises应力较小,越靠近粘接界面,Mises应力越大,药柱在靠近前后封头的部位产生应力集中。推导了推进剂应力幅与累积损伤的关系公式,计算得到单个载荷谱周期内药柱的累积损伤值为1.059×10~(-4)。结论应用非参数雨流矩阵外推法和时域载荷重构法,可以实现将实测数据中未监测到的大幅值载荷进行量化表征,有效地建立固体发动机海上值班长时域载荷谱;固体发动机连续值班6个月时,造成的药柱累积损伤(D)为0.0323。     

贮存老化条件下固体火箭发动机内弹道性能变化

研究了某型固体火箭发动机在贮存期间内弹道性能受推进剂药柱老化影响的变化规律。通过热加速老化试验．研究了HTPB推进荆的燃烧速度受老化影响情况：基于药柱材料的粘弹性本构关系,并考虑贮存环境温度波动、内压载荷和自重效应。对复合固体推进剂药柱完全固化后贮存老化条件下的变形进行了三维有限元分析。基于加速老化试验数据和数值仿真分析结果．对老化后固体火箭发动机的内弹道性能进行了分析。     

圆孔装药固体火箭发动机的慢速烤燃特性研究

目的 研究圆孔装药固体火箭发动机的慢速烤燃特性.方法 针对装填高能推进剂的固体火箭发动机,建立了二维瞬态慢速烤燃模型.其中AP/HTPB推进剂的化学动力学模型为两步总包反应模型.在升温速率分别为3.6、7.2、10.8 K/h的工况下,进行固体火箭发动机的烤燃数值模拟,并具体分析慢速烤燃工况下固体火箭发动机的传热特性和...     

考虑贮存剖面的固体火箭发动机橡胶密封圈贮存寿命研究

目的 对贮存周期内包含多个温度环境剖面的固体火箭发动机橡胶密封圈贮存寿命进行评估。方法 通过开展硅橡胶材料加速老化试验,结合Arrhenius老化规律,建立硅橡胶老化模型,获得硅橡胶加速老化等当规律,并根据等当关系开展模拟密封装置加速老化试验,考核老化后硅橡胶密封性。最后通过对固体火箭发动机贮存环境剖面进行梳理,计算出贮存周期下的等效温度,并结合试验获得的硅橡胶密封圈老化性能,直接对该贮存周期下密封圈老化寿命进行评估。结果 通过硅橡胶材料老化试验及模拟密封装置老化试验,得到了25℃下硅橡胶能够满足20 a的使用寿命。随后通过梳理并计算得出固体火箭发动机贮存周期下的等效温度为22.78℃,可以直接获得该发动机使用的硅橡胶密封圈寿命在该贮存环境下能够满足20 a使用寿命。结论 通过计算贮存周期下多个温度环境剖面的等效温度,并结合加速老化试验结论,可快速获得橡胶密封圈老化寿命。     

复合固体推进剂定应变‒温度循环加速试验方法研究

目的 建立复合固体定应变–温度循环加速试验方法。方法 采用MSC.PATRAN有限元分析软件,仿真计算某型贴壁浇铸固体火箭发动机从零应力温度(68 ℃)固化降温至常温(20 ℃)的极值点von Mises应变最大值,利用自制应变加载装置对复合固体推进剂施加定应变。分析固体火箭发动机长期库房贮存的温度变化规律,在兼顾模拟性和加速性的基础上,设计并开展复合固体推进剂在4组不同应力水平下的温度循环加速试验。选用合适的性能退化模型和加速寿命模型,评估复合固体推进剂的可靠库房贮存寿命。结果 某型固体火箭发动机从零应力温度固化降温至常温的极值点von Mises应变最大值为9.4%,复合固体推进剂4组温度循环加速试验的最高试验温度分别为75、75、60、60 ℃,温差分别为5、10、15 ℃,单个循环时长均为24 h。复合固体推进剂在4组温度循环加速试验条件下的老化性能参数均为最大抗拉强度保留率,且在置信度为0.9时,其退化规律均符合指数型性能老化数学模型。结合失效临界值,计算出置信度0.9时的最低加速寿命分别为59、100、203、342 d。基于修正Coffin-Manson模型,利用多元回归分析方法,计算得到复合固体推进剂在长期库房贮存环境(最高温度298 K,年平均温差15 K)下,置信度0.9时的最低贮存寿命为20 a。结论 在兼顾模拟性和加速性的基础上,建立了复合固体推进剂定应变?温度循环加速试验方法,并利用指数型性能退化模型和修正Coffin-Manson加速寿命模型,快速获得复合固体推进剂的最低库房贮存寿命,为下一步开展固体火箭发动机装药贮存寿命预估奠定基础。     

航空发动机复材外涵机匣静热强度试验方法研究

目的 提出一种飞机发动机外涵机匣静热强度考核试验方法,实现对高温环境下机械载荷与气流压力载荷同时作用时外涵机匣的强度考核.方法 以典型外涵机匣模拟件为试验件,利用所设计的试验装置与外涵机匣模拟件合围成一套能够施加温度载荷、机械载荷以及内腔气压载荷的被试结构,在通过温度加载系统、静力加载系统和气压加载系统同时对被试结构模...     

固体火箭发动机高原荒漠环境适应性分析

为提高导弹武器系统的环境适应性,总结了高原荒漠地区的环境特点,分析了高温、低温、温度交变和辐射等典型环境条件对固体火箭发动机的影响,提出了提高导弹武器系统高原荒漠环境适应性的措施。     

固体火箭发动机沿海环境适应性分析

为提高导弹武器环境适应性,针对沿海地区的气候环境特点,分析了高温、高湿、湿热、盐雾、霉菌和辐射等典型环境条件对固体火箭发动机薄弱环节的影响,结合研制和作战使用的实际,提出了改进导弹武器装备沿海环境适应性的方法.     

基于蒙德法的固体火箭发动机水射流清理系统安全评价

安全性是固体火箭发动机水射流清理系统的第一要求。本文针对这一要求,采用蒙德火灾、爆炸、毒性指数评价法对固体火箭发动机水射流清理系统的4个单元进行了定量安全评价,得出了各单元的危险等级,并分析了水射流清理安全中的薄弱环节,进而提出了相应的安全措施,以为固体火箭发动机水射流清理系统的安全运行提供科学指导。     

某型液体发动机高空环境局部失效和改进分析

通过对某型液体发动机高空环境下局部产品失效问题进行分析,得出了产品失效原因和形成过程。按照不同的需求,针对性地提出了改进措施,提高了发动机高空环境下工作的可靠性和环境适应性,通过实际飞行试验予以验证。     

Cost efficiency analysis and emission reduction by implementation of energy efficiency standards for electric motors

The industrial sector is the biggest electricity consumer in Malaysia. Electric motors account for more than 45% of the electricity consumption in the industrial sector in the country. Therefore, it is very important to implement energy efficiency standards for electric motors to reduce energy consumption growth in this sector. This paper attempts to calculate the cost efficiency analysis and emission reduction by implementing energy efficiency standards for electric motor in Malaysia. The energy efficiency standards are proposed based on the efficiency of electric motors from survey data. The study examines the potential energy, economical and environmental impacts of the implementation of energy efficiency standards for electric motors in three scenarios i.e. 0.5%, 1.0% and 1.5% of standards efficiency improvement. Standards also enable consumers to reduce their electricity bill and contribute to a positive environmental impact.     

某型液体火箭动力系统低温环境适应性要求验证试验与结果分析

目的验证动力系统低温环境适应性要求。方法开展低温试验,模拟火箭运载平台在某使用条件下的环境状态,测量火箭运载平台在各典型测点表面温度数据,将实际温度数据及温度变化情况与关键部组件的使用要求进行对比,分析局部实际温度条件是否满足内部关键部组件的使用要求。结果获得低温条件下关注部位温度数据及温度变化情况。结论通过进行低温条件下的试验,验证了此型火箭在一定低温条件下,重点关注部位的温度能够满足产品设计使用技术要求。此结果为此型火箭动力系统低温环境条件下的使用提供了依据。     

When to buy new electrical/electronic products?

An environmental criterion for the determination of the usage pattern of electronic products was proposed. As such products usually have strong environmental impacts during the usage stage of their life cycles, and the impacts are generated mainly as a consequence of the power requirement, the use of energy consumption as a representative environmental indicator was justified. The model was performed on four case studies: computer monitors, refrigerators, light bulbs and induction motors. For computer monitors, liquid crystal display (LCD) was considered more environmental friendly than the cathode ray tube (CRT). However, disposing of the existing CRT and buying a new LCD might not be beneficial as the energy gained from the difference in the energy consumptions was not justified. Unlike computer monitors which were operated in periodic pattern, products such as refrigerators were mostly run continuously throughout their lives. In this case, buying a new, lower energy consumption model was often superior as the cumulative energy saving during the usage stage was significant compared with those occurred during the other life cycle stages. In general, the new product model should provide a better environmental performance, i.e. lower energy consumption rate. However, there were trade-offs between purchasing a replacement and repairing the old mal-functional one as the upgrade or repair of the old product could avoid the fixed energy consumption associated with the production stage of the new product. In the case of small electronic devices with low operating environmental impacts such as light bulbs and induction motors, the use of compact fluorescent lamps instead of incandescent lamps or new motors, respectively, were highly recommended. In particular for the case of induction motors, the maintenance such as the rewinding of old motors was proven to be beneficial.     

火箭试验弹振动试验条件分析

振动试验条件是武器装备环境适应性设计及地面振动试验的重要依据之一。针对火箭试验弹,总结了国内火箭弹和国外探空火箭的振动试验条件情况。结合工程实际经验,对振动试验条件的来源、制定依据和适用性进行了详细分析,为相关科技人员了解火箭弹振动环境提供了参考。     

弹箭贮存寿命预测预报技术综述

概述了弹箭系统贮存寿命预测预报技术的研究现状及研究方法。对弹箭系统的橡胶构件、发射药、推进剂、固体发动机的贮存寿命预测预报技术进行了详细介绍。阐明了现有技术的优点及缺陷．并且表明针对不同的产品应选择适当的方法及条件才能得出相对比较可信的预估贮存寿命。     

某型火箭弹控制舱环境适应性研究

目的研究某型火箭弹控制舱的环境适应性。方法通过分析某型火箭弹控制舱在我国亚湿热、亚干热、温和、干燥、寒冷5个典型气候区的实际贮存环境,结合历年积累的控制舱的电性能参数检测数据,统计分析控制舱的关键部组件失效率与温度、湿度之间的关系。结果温度是导致控制舱失效的主要应力因素。结论加速度计和陀螺仪是影响控制舱质量的薄弱环节,并对贮存单位和生产厂家提出了相应的合理化建议。     

自然贮存条件下发动机的性能变化

桌发动机在南、北方自然环境条件下贮存了1～3a,发动机各零部组件与零状态相比差异不大,随发动机一起贮存的药柱方坯力学性能有所下降。对发动机在南、北方自然贮存环境下的变化情况进行了描述,就推进剂方坯力学性能下降情况进行了分析。