某型号助推器主承力装置结构形式及其力学性能研究

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经过20多年的发展,我国虽然在运载火箭液体助推器捆绑方面取得了很大的成就,但在运载火箭固体助推器方面还处于空白。随着我国科技事业的不断发展,固体火箭的可靠性也随之提高,成本不断降低,再加上固体火箭具有维护和使用比较简便,配套工程简单和使用性能好等优点,使得固体火箭具备了作为助推火箭的条件。  在新一代运载火箭未正式投入使用之前,保持和扩大我国的航天发射市场在世界航天发射市场中的地位,跟上世界航天运载技术的发展,对我国长征系列运载火箭进行改进和完善具有非常重要的意义。在保持可靠性和低成本的前提下,固体捆绑技术是较好的解决方案之一。  本文针对某型号助推器捆绑技术要求分析了载荷工况,设计了主承力结构形式,确定了安装形式和安装位置,进行了有限元建模,给出了载荷输入条件和材料参数。然后使用有限元软件进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。  本文建立了主承力结构的优化设计原则,并对主承力结构进行受力分析,选取适当的优化参数。根据上述参数确定了6种较为合理的主承力结构的结构优化方案,并分别对6种优化方案进行仿真计算,通过对各方案计算结果的分析和比对确定了适合设计载荷工况的主承力结构。  对主承力结构的原理性试验方案进行了论证,并通过试验对主承力结构的连接件进行了强度分析,根据强度分析结果,对相应结构件进行了优化设计,最终确定火箭主承力装置的结构方案。
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