温度冲击试验对固体发动机喷管堵盖结构影响的仿真分析

摘要

温度冲击试验可模拟极端温度环境对固体发动机结构的影响.本文利用三维有限元方法,通过热-机耦合,分析了一种固体发动机喷管堵盖在温度冲击中的温度、应力和应变的变化情况.结果表明:温度冲击中,喷管堵盖内存在温差,最大可达46°C;存在内应力,在铝合金支撑件/EP密封件环形界面处最大,低温-50°C时达18.1 MPa,是堵盖最先破坏的位置;EP密封件是堵盖的最薄弱环节,粘接结构最大内应力11.6 MPa,分离结构9.1 MPa;得出了温度冲击下,影响喷管堵盖结构完整性的因素,表明选用低模量和合适线胀系数的密封材料,采用常温成型方法,脱开密封件/支撑件间环形交界面,可有效降低密封件/支撑件的内应力;含GFM/EP/铝合金喷管的真实发动机温度冲击试验结果与预估结果吻合.