舰载垂直发射导弹固体火箭发动机火灾热安全性研究

为有效保存舰艇的生命力和战斗力,研究了一种舰载垂直发射导弹固体火箭发动机火灾热安全性分析一维理论模型.通过数值计算得到了温度分布曲线和发动机中固体推进剂装药的着火延迟时间,给出了火灾温升速率和最高温度对固体火箭发动机中推进剂装药着火延迟时间有很大影响等重要结论.结果为相关工程设计和决策制定提供了理论依据.     

一种舰载导弹固体火箭发动机烤燃过程的数值计算方法

为了能够有效避免火灾中导弹固体火箭发动机着火爆炸的灾难发生、保存舰艇的生命力和战斗力,建立了一种舰载导弹固体火箭发动机烤燃过程的一维传热数学模型.该数学模型考虑了辐射换热、对流换热、导热和化学反应源项的作用.利用有限差分方法,通过数值计算得到了发动机的温度时间分布曲线、温度空间分布曲线和着火延迟时间.结果表明,火焰温度和火焰温升速率对发动机的着火延迟时间有显著影响;发动机的绝热层对外界火灾有好的隔热作用;快速热烤下,推进剂的着火首先发生在外表面上.     

导弹舱室固体火箭发动机意外点火的喷雾降温数值模拟

为防止舰船导弹舱室内固体火箭发动机发生意外点火,避免出现火灾事故,对导弹舱室内固体火箭发动机意外点火的燃气流场进行数值模拟,并基于组分输运和DPM离散相喷雾模型对导弹舱室内的喷雾降温效率进行耦合计算。然后,通过改变喷嘴组合位置、喷嘴数量、喷雾强度、雾锥角和水温研究相关因素对导弹舱室喷雾降温效率的影响。结果显示：在喷雾降温作用下,导弹舱室内的温度快速下降,温度在3s内可下降至400K以下。但是,射流冲击区的降温却不理想,且导弹舱室的底板还需要特殊的热防护措施。同时,考虑到火源的随机性,喷嘴应尽可能均匀布置,数量不宜过少且雾锥角应较大,以提高降温效率。然而,当喷雾强度增大至一定程度后,若再继续增大,降温效率的提高却不明显。研究表明,采用所提喷雾降温数值模拟方法对导弹舱室内固体火箭发动机的意外点火情况进行降温和防控均有效可行。     

导弹舱室固体火箭发动机意外点火的喷雾降温数值模拟

为防止舰船导弹舱室内固体火箭发动机发生意外点火,避免出现火灾事故,对导弹舱室内固体火箭发动机意外点火的燃气流场进行数值模拟,并基于组分输运和DPM离散相喷雾模型对导弹舱室内的喷雾降温效率进行耦合计算。然后,通过改变喷嘴组合位置、喷嘴数量、喷雾强度、雾锥角和水温研究相关因素对导弹舱室喷雾降温效率的影响。结果显示：在喷雾降温作用下,导弹舱室内的温度快速下降,温度在3 s内可下降至400 K以下。但是,射流冲击区的降温却不理想,且导弹舱室的底板还需要特殊的热防护措施。同时,考虑到火源的随机性,喷嘴应尽可能均匀布置,数量不宜过少且雾锥角应较大,以提高降温效率。然而,当喷雾强度增大至一定程度后,若再继续增大,降温效率的提高却不明显。研究表明,采用所提喷雾降温数值模拟方法对导弹舱室内固体火箭发动机的意外点火情况进行降温和防控均有效可行。     

水下火箭的推进原理和应用

水下火箭的推进原理为军用水下航行体（如导弹）的应用提供了极具吸引力的技术，因为在这种情况下，牢固性、调制性、可靠性和耐用性的要求都是相当严格的。火箭发动机不仅能用于各种水下导弹的发射、助推和主发动机工作阶段，而且还是满足特殊推进要求的一种可行的选择办法。本文给出了水下火箭发动机的设计实例和点火试验结果，还提供了包括固体火箭和水下冲击式喷气发动机在内的水下火箭的设计理论数据。火箭发动机工人时产生的水下噪声问题以及对声纳工作的干扰程度问题，在本文中也有所提及。     

潜射弹道导弹的动力源复合固体推进剂

迄今为止,各种导弹的火箭发动机都采用化学推进方式,即在火箭发动机中,以推进剂进行化学反应或燃烧释放出的能量作为导弹运动的能源.固体推进剂火箭发动机由于具有结构简单、工作可靠、贮存维护方便、发射迅速和成本低廉的优点,成为各国战略弹道导弹尤其是潜射弹道导弹采用的主要发动机,如美国从“北极星”、“海神”到“三叉戟”的历代潜射...     

交变温度作用下推进剂耗散能与累计损伤的数值计算*

通过推进剂在交变温度作用下损耗能和累积损伤因子的数值计算,得到了不同载荷条件下推进剂的耗散能和累计损伤值,为固体火箭发动机加速老化过程与自然贮存相关性研究提供新的基础平台,为固体火箭发动机寿命预估新方法的探索提供参考。     

平行界面的裂纹对应力强度因子的影响

研究了平行界面的裂纹的最大应力强度因子及影响因素.利用体积力方法和格林函数,最大应力强度因子可以表达为裂纹界面距离与弹性模量比的函数.通过数值计算给出了应力强度因子随裂纹形状、界面距离以及弹性常数的分布,并在此基础上利用√area参数分析了裂纹形状对应力强度因子的影响.研究表明,对于平行于界面的裂纹问题,√area参数是应力强度因子的主要控制因素.平行于界面的椭圆裂纹的研究结果可以用于分析任意三维裂纹的最大应力强度因子.     

不同温度下含裂纹压气机叶片的模态特征和振动特性分析

本文选取含裂纹悬臂梁模拟含裂纹压气机叶片,基于无质量扭转弹簧和呼吸式裂纹刚度模型,得到一种不同环境温度下含裂纹压气机叶片的模态特征和振动特性的分析方法。通过弹性模量引入温度模块,利用无质量扭转弹簧连续条件得到关于含裂纹梁的特征方程,分析环境温度和裂纹深度对含裂纹梁固有频率的影响;利用悬臂梁的强迫弯曲振动方程,引入呼吸式裂纹刚度模型,改变激振力频率,分析环境温度及激振频率对含裂纹梁振动位移响应的影响。结果表明,环境温度越高,含裂纹梁的固有频率越小,梁的振动位移响应越大。同时,激振频率的选取也具有一定影响。     

二十年磨一“剑”记中国潜地导弹研制过程

第一阶段:决策与方案准备(1956～1967年)早在1956年,聂荣臻副总理就向中央提出了《建立我国导弹研究工作的初步意见》,1950年代中期,负责导弹研制的国防部第五研究院组织少数科技人员进行了固体推进剂和火箭发动机的探究;1958年,在中央成立的导弹核潜艇工程领导小组中,国防部五院副院长王诤是副组长之一.     

大功率船用柴油机空气电机启动过程瞬态特性仿真

为提升大功率船用柴油机启动性能,采用GT-power软件建立船用柴油机稳态模型,增加空气电机启动系统模块,构建柴油机启动过程瞬态模型。基于仿真结果,分析环境排气背压、润滑油温度和压缩空气系统参数等对柴油机启动性能的影响规律。仿真结果可为基于空气电机启动的大功率船用柴油机的系统参数设计和性能评估提供依据。     

An elastic-plastic iceberg material model considering temperature gradient effects and its application to numerical study

To simulate the FPSO-iceberg collision process more accurately, an elastic-plastic iceberg material model considering temperature gradient effects is proposed and applied. The model behaves linearly elastic until it reaches the ‘Tsai-Wu’ yield surfaces, which are a series of concentric elliptical curves of different sizes. Decreasing temperature results in a large yield surface. Failure criteria, based on the influence of accumulated plastic strain and hydrostatic pressure, are built into the model. Based on published experimental data on the relationship between depth and temperature in icebergs, three typical iceberg temperature profiles are proposed. According to these, ice elements located at different depths have different temperatures. The model is incorporated into LS-DYNA using a user-defined subroutine and applied to a simulation of FPSO collisions with different types of iceberg. Simulated area-pressure curves are compared with design codes to validate the iceberg model. The influence of iceberg shape and temperature on the collision process is analyzed. It is indicated that FPSO structural damage not only depends on the relative strength between the iceberg and the structure, but also depends on the local shape of the iceberg.     

高速陀螺减摇装置热态特性数值仿真分析

针对减摇陀螺装置内部的热特性问题,考虑陀螺内部真空状态的影响和环槽齿片式散热器的散热作用,基于内部稀薄空气状态的雷诺应力模型,根据具体工况条件建立整个陀螺系统的热态特性分析模型,进而研究陀螺内部的温度场和热通量等热状态性能。结果表明:在一定的真空气压和环槽齿片式散热器的几何条件下,散热器内部的稀薄空气适用于连续性假设,利于热量的散发;装置内部支承轴承高速生热以及内装驱动电机发热的叠加效应使得靠近电机部位的下轴承温度较高,需要改进下端散热器的几何参数等,以加强散热效果、改善工况条件。     

基于fluent的大中型永磁电机端部流场和温度场计算

基于CFD流体计算软件fluent,对大型永磁电机定子端部通风结构和流动区域进行了分析,确定了三维流体场的求解域,建立了包括散热器和风扇在内的定子端部模型,给出了求解域内的边界条件并且进行了计算和分析;优化了通风结构。得到了端部温度场的分布规律,该结果对电机设计人员的通风通风系统和绝缘结构的设计提供了理论依据。     

船闸底板大体积混凝土时变温度场数值模拟分析

针对施工期大体积混凝土温度场时变性,结合遗传算法对绝热温升参数进行反演,选取对时变温度场敏感度较大的单位质量水泥最终放热量Q0和实常数n作为反演对象并求得最优解。基于实测环境参数及反演结果,建立了ANSYS三维有限元传热模型,数值模拟结果与实测数据对比表明,水化热温度场时效模式更能准确地模拟工程实际。时变温度场与温差变化规律分析结果表明:大体积混凝土分层浇筑施工的温度峰值跟层厚与浇筑间隔等有关,且不一定位于各层中心;温度峰值历时曲线和里表温差历时曲线发展规律相似,可近似用于温控时间节点的参考。     

船闸坞式结构的尺寸和分缝对温度应力的影响

文章以长沙综合枢纽坞式船闸为例,采用数值分析方法,对坞式船闸闸室的温度应力进行了计算分析。结果表明:岩基上的坞式船闸在施工过程中,船闸的温度应力相对于恒载对结构的影响更大,工程中应给予充分考虑。为减小温度应力对混凝土结构造成的不良影响,文中提出减小闸室底板以及闸首底板厚度,并在闸首底板设置横向结构缝等优化措施,通过优化前后的应力对比,证实以上措施减小了温度应力及恒载应力,效果良好。     

非稳态导热温度场及热应力的有限元计算

热分析涉及到温度场求解和热应力计算,文章以喷射热气流对甲板结构的影响为研究对象,利用MSC的THERMAL和STRUCTURAL模块进行热分析,具体研究理论原理、模型简化、有限元网格划分和边界条件.计算结果表明,热应力对结构安全和性能的影响不容忽视,在设计中必须给予考虑,也为相关的温度载荷研究提供参考.     

港口直径40m混凝土储煤筒仓温度应力分析

通过工程实例,对港口直径40 m混凝土筒仓在季节温差和内外温差作用下的温度应力进行计算,分析不同温差作用下筒仓壁的内力分布规律,并将内外温差作用下的温度应力转换为筒仓壁的环拉力,分析不同内外温差作用下,温度作用产生的环拉力与贮料荷载产生的环拉力的比值。得出的结论有助于结构设计人员正确把握温度作用对筒仓壁内力的影响,加强结构措施,确保结构安全。     

韩国造船巨头抢滩中国引发的思考

大跨径桥梁施工控制中结构主要设计参数的变化能导致结构内里的变化和形状的改变,以及与时间相关的温度参数不易确定,分析产生温度应力原因的基础上,根据沿梁长的温度变化是均匀的,忽略局部变化引起的梁体温度分布的微小差别,按单向温度荷载等基本假定,在给定温度分布的前提下,突出了温度应力使用计算方法。     

大体积混凝土温度及应力场仿真分析

基于混凝土绝热温升数据,对平海湾风电基础承台大体积混凝土在施工过程中的温度应力场进行全程仿真计算。通过对比分析有、无冷却水管条件下承台混凝土结构的温度应力场,说明布置冷却水管效果显著,能有效降低承台混凝土内部最高温度及内、外表温差,以仿真分析结果指导基础承台混凝土的设计与施工,能有效防止混凝土开裂,提高施工质量。