基于多尺度的固体火箭发动机复合材料壳体及其缠绕纤维强度精确预示

作     者：颜勇 牟星 张骞 祖磊 张桂明 王立强 扶建辉 陈世军 YAN Yong;MOU Xing;ZHANG Qian;ZU Lei;ZHANG Guiming;WANG Liqaing;FU Jianhui;CHEN Shijun

作者机构：中国航天科技集团有限公司四院四十一所燃烧、热结构与内流场国防科技重点实验室西安710025 合肥工业大学机械工程学院合肥230009 

出 版 物：《固体火箭技术》 (Journal of Solid Rocket Technology)

年 卷 期：2022年第45卷第6期

页      码：817-829页

摘      要：针对纤维缠绕成型过程中存在纤维交叉起伏结构,导致纵向缠绕层纤维发挥强度不理想问题。构建了考虑复合材料多尺度结构特征的宏-细-微观跨尺度模型,开展了基于纤维细观尺度的渐进损伤实效行为研究,实现了结构失效状态及强度折减系数在不同尺度间的传递,最终预示了纤维缠绕壳体损伤失效。制备了直径300 mm的纤维缠绕壳体并开展水压打爆测试,测试结果表明,该跨尺度方法预测爆压值与实验测试值误差为1.4%,且所得整体应力分布较传统层合建模方法和实验值更为吻合。该分析方法可以为纤维缠绕复合材料壳体精细化设计分析提供参考价值,提升了纤维缠绕复合材料壳体工艺-设计一体化技术应用水平。

主 题 词：复合材料壳体 多尺度模型 渐进失效 纤维发挥强度 

学科分类：080703[080703] 082502[082502] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.7673/j.issn.1006-2793.2022.06.002

馆 藏 号：203118555...