野戰(zhàn)火箭發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性評估數(shù)值方法
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- 作者：蒙上陽，楊曉紅，楊軍輝 編著
- 出版時間：2015/12/1
- ISBN：9787118106480
- 出 版 社：國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類：V43
- 頁碼：244
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
蒙上陽、楊曉紅、楊軍輝編*的《野戰(zhàn)火箭發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性評估數(shù)值方法》主要基于黏彈性理論，采用黏彈性增量有限元數(shù)值方法，計算貼壁澆鑄式和自由裝填式野戰(zhàn)火箭發(fā)動機在各種載荷歷程下的響應，并據(jù)此評估發(fā)動機的結(jié)構(gòu)完整性，以及采用黏彈性斷裂分析有限元方法，探討發(fā)動機藥柱表面和界面脫黏裂紋的穩(wěn)定性。另外，還評估了某型野戰(zhàn)火箭發(fā)動機噴管的結(jié)構(gòu)完整性。
全書在闡述理論的基礎(chǔ)上，主要側(cè)重于工程應用，可供從事火箭彈發(fā)動機技術(shù)研究、設(shè)計、生產(chǎn)和檢驗的科技人員使用，也可供固體火箭發(fā)動機專業(yè)學者參考。
第1章 緒論
1.1 火箭發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點
1.1.1 固體火箭發(fā)動機
1.1.2 野戰(zhàn)火箭發(fā)動機
1.1.3 復合固體推進劑
1.2 固體火箭發(fā)動機的結(jié)構(gòu)完整性評估
1.3 固體火箭發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性評估進展
參考文獻
第2章 黏彈性基本理論
2.1 黏彈性概述
2.2 黏彈性力學行為
2.2.1 蠕變
2.2.2 回復
2.2.3 應力松弛
2.3 線黏彈性本構(gòu)關(guān)系
2.3.1 黏彈性模型表述
2.3.2 黏彈性積分型本構(gòu)關(guān)系
2.4 高聚物的黏彈性力學性能及時溫等效原理
2.4.1 高聚物力學性能的溫度依賴性
2.4.2 時間-溫度等效原理及WLF方程
參考文獻
第3章 固體推進劑黏彈性增量有限元方法
3.1 基于Burgers模型的黏彈性增量有限元方法
3.1.1 Burgers模型的增量型本構(gòu)關(guān)系
3.1.2 有限元方程
3.2 基于Boltzmann原理的黏彈性增量有限元方法
3.2.1 Boltzmann疊加原理和積分型本構(gòu)方程
3.2.2 有限元方程
3.3 不可壓縮或近似不可壓縮黏彈性增量有限元方法
3.3.1 不可壓縮或近似不可壓縮黏彈性材料的本構(gòu)方程
3.3.2 有限元方程
3.4 固體推進劑力學性能測試
3.4.1 固體推進劑應力松弛模量的試驗測量
3.4.2 應力松弛模量的Prony級數(shù)擬合
3.4.3 Burgers模型參數(shù)的獲取
參考文獻
第4章 野戰(zhàn)火箭發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性評估判據(jù)
4.1 固體推進劑藥柱破壞分析
4.1.1 推進劑藥柱破壞性能
4.1.2 固體推進劑破壞準則
4.2 火箭彈發(fā)動機失效模式及失效判據(jù)
4.2.1 無缺陷火箭彈發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性破壞的主要模式及判據(jù)
4.2.2 含缺陷火箭彈發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性破壞的主要模式及判據(jù)
參考文獻
第5章 無缺陷火箭彈發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性評估
5.1 火箭彈發(fā)動機三維有限元模型的建立
5.1.1 火箭彈發(fā)動機的幾何構(gòu)型
5.1.2 建立發(fā)動機藥柱三維有限元模型的方法
5.1.3 計算基本假設(shè)
5.2 火箭彈發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性分析的載荷及邊界條件
5.2.1 溫度載荷
5.2.2 點火發(fā)射時的燃氣內(nèi)壓載荷
5.2.3 軸向加速度載荷
5.2.4 復合載荷
5.2.5 邊界條件處理
5.3 復合載荷作用下火箭彈發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性評估
5.3.1 高溫、常溫和低溫點火發(fā)射時發(fā)動機位移場
5.3.2 高溫、常溫和低溫點火發(fā)射時發(fā)動機應力場
5.3.3 高溫、常溫和低溫點火發(fā)射時發(fā)動機應變場
5.4 材料特性對火箭彈發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性的影響
5.4.1 溫度載荷作用下材料性能參數(shù)對結(jié)構(gòu)完整性的影響
5.4.2 內(nèi)壓載荷作用下材料性能參數(shù)對結(jié)構(gòu)完整性的影響
5.5 基于結(jié)構(gòu)完整性的藥型改進與設(shè)計
5.5.1 溫度載荷下人工脫黏層最佳深度的獲取方法
5.5.2 低溫環(huán)境下火箭彈發(fā)動機藥柱傘盤結(jié)構(gòu)設(shè)計
參考文獻
第6章 含典型缺陷的火箭彈發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性評估
6.1 含裂紋體的有限元方法
6.1.1 內(nèi)嵌裂紋尖端的裂紋元
6.1.2 含裂紋黏彈性體的有限元方法
6.1.3 裂紋J積分的有限元計算方法
6.2 發(fā)動機藥柱表面裂紋對結(jié)構(gòu)完整性的影響
6.2.1 發(fā)動機藥柱前翼槽表面裂紋
6.2.2 發(fā)動機藥柱傘盤頂端表面裂紋
6.2.3 發(fā)動機藥柱圓柱段中部表面裂紋
6.2.4 發(fā)動機藥柱后翼槽表面裂紋
6.3 藥柱界面脫黏裂紋對結(jié)構(gòu)完整性的影響
6.3.1 發(fā)動機藥柱含界面脫黏裂紋的有限元計算模型
6.3.2 發(fā)動機前包覆層與推進劑界面脫黏裂紋擴展趨勢分析
6.3.3 發(fā)動機后包覆層與推進劑界面脫黏裂紋穩(wěn)定性分析
6.4 其他典型缺陷對藥柱結(jié)構(gòu)完整性的影響
6.4.1 藥柱表面劃傷對結(jié)構(gòu)完整性的影響
6.4.2 藥柱含內(nèi)聚空洞對結(jié)構(gòu)完整性的影響
6.5 發(fā)動機藥柱裂紋J積分計算及穩(wěn)定性評估
6.5.1 發(fā)動機藥柱前翼槽底部裂紋的穩(wěn)定性評估
6.5.2 發(fā)動機藥柱傘盤裂紋的穩(wěn)定性評估
6.5.3 發(fā)動機藥柱圓柱段中部裂紋的穩(wěn)定性評估
6.5.4 發(fā)動機藥柱前人工脫黏層裂紋的穩(wěn)定性評估
參考文獻
第7章 自由裝填式火箭彈發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性評估
7.1 計算模型
7.2 載荷工況
7.3 復合載荷作用下自由裝填式火箭發(fā)動機的結(jié)構(gòu)完整性評估
7.3.1 發(fā)動機點火發(fā)射時藥柱位移場
7.3.2 發(fā)動機點火發(fā)射時藥柱von Mises應力場
7.3.3 發(fā)動機點火發(fā)射時藥柱von Mises應變場
7.3.4 點火壓力對發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性的影響
參考文獻
第8章 野戰(zhàn)火箭發(fā)動機噴管結(jié)構(gòu)完整性評估
8.1 噴管溫度和傳熱分析
8.1.1 燃氣的溫度和壓強分布
8.1.2 燃氣和噴管內(nèi)壁的傳熱
8.1.3 計算分析單位制
8.2 計算模型
8.2.1 計算基本假設(shè)
8.2.2 有限元計算模型
8.2.3 載荷工況
8.2.4 材料力學性能參數(shù)
8.2.5 噴管熱分析和結(jié)構(gòu)分析評估準則
8.3 噴管溫度場計算與分析
8.3.1 發(fā)動機點火工作10s時噴管的溫度場
8.3.2 發(fā)動機點火工作20s時噴管的溫度場
8.3.3 發(fā)動機點火工作240s時噴管的溫度場
8.4 噴管在溫度和燃氣壓力作用結(jié)構(gòu)完整性評估
8.4.1 發(fā)動機點火工作10s時噴管的變形和應力
8.4.2 發(fā)動機點火工作20s時噴管的變形和應力
8.4.3 發(fā)動機點火工作240s時噴管的變形和應力
參考文獻
第9章 火箭彈發(fā)動機數(shù)值仿真實現(xiàn)
9.1 MSC.Nastran在黏彈性分析中的應用
9.1.1 創(chuàng)建幾何模型
9.1.2 劃分有限元網(wǎng)格
9.1.3 賦予邊界條件及載荷工況
9.1.4 定義材料屬性
9.1.5 定義單元特性
9.1.6 定義分析類型提交MSC.Nastran求解
9.1.7 查看分析結(jié)果及數(shù)據(jù)采集
9.2 MSC.Marc在黏彈性分析中的應用
9.2.1 創(chuàng)建幾何模型及有限元計算模型
9.2.2 賦予邊界條件及載荷工況
9.2.3 定義材料屬性
9.2.4 設(shè)置求解載荷工況
9.2.5 定義單元特性
9.2.6 提交MSC.Marc求解
9.2.7 查看分析結(jié)果及數(shù)據(jù)采集
9.3 MSC.Nastran與MSC.Marc結(jié)合求解裂紋J積分
參考文獻
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