大推力液体火箭发动机启动冲击响应特性研究

作     者：杜大华 贺尔铭 薛杰 孙百红 Du Dahua He Erming Xue Jie Sun Baihong

作者机构：西北工业大学航空学院陕西西安710072 西安航天动力研究所陕西西安710100 

基　　金：国家自然科学基金(51675426) 航天科技创新基金(2014KC010043)资助 

出 版 物：《西北工业大学学报》 (Journal of Northwestern Polytechnical University)

年 卷 期：2016年第34卷第6期

页      码：982-989页

摘      要：大推力液体火箭发动机结构对启动冲击环境的适应性对于发动机自身及火箭的可靠性与安全性均有重大影响。提出了精细化、系统性的发动机三维动力学建模技术,建立了组/部件及整机模型,采用元素型模型修正方法和模态测试数据对数学模型进行修正,获得准确的发动机结构动力学模型;基于冲击动力学理论,提出了研究发动机启动冲击力学环境效应的非线性瞬态动力学分析方法,仿真研究了结构对瞬态、强载荷冲击激励的动力响应规律。研究结果表明,预示前四阶模态与试验结果的一致性较好,模型的准确性满足冲击动力学分析要求;振动监测点的响应预测数据与试验测量值基本吻合,验证了启动冲击作用下结构瞬变过程分析方法的有效性;发动机的动态位移满足结构总体干涉和运动包络要求,掌握了发动机结构的薄弱环节在发动机氧化剂入口管的固定支板处,通过抗冲击结构改进设计成功地解决了该问题,提高了发动机结构的抗冲击能力和可靠性;文中的建模技术及冲击动力学分析方法为发动机结构精准动力学预示及试验提供了技术途径。

主 题 词：液体火箭发动机 动力学建模 启动 冲击 瞬态响应分析 

学科分类：0810[工学-土木类] 080703[080703] 08[工学] 082502[082502] 0807[工学-电子信息类] 0805[工学-能源动力学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-2758.2016.06.009

馆 藏 号：203210415...