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期刊信息/Journal information
固体火箭技术
中国航天科技集团公司第四研究院 中国宇航学会固体推进专业委员会
固体火箭技术

中国航天科技集团公司第四研究院 中国宇航学会固体推进专业委员会

何晓兴

双月刊

1006-2793

gthj@chinajournal.net.cn

029-83603254

710025

西安市120信箱47所编辑部

固体火箭技术/Journal Journal of Solid Rocket TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊系中国航天科技集团公司第四研究院和中国宇航学会固体推进专业委会合办的专业性学术期刊。它以展示我国固体火箭技术的成果和应用水平，促进技术交流和发展为办刊宗旨，主要刊登固体火箭及相关专业领域的学术论文、研究报告等，分固体火箭总体技术；发动机；推进剂；材料工艺；测控技术五个栏目。
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收录年代

    填充颗粒形貌对复合固体推进剂力学性能影响的有限元数值分析

    张文宇魏乐庞维强刘殊远...
    840-850页
    查看更多>>摘要：填充颗粒的形貌对复合固体推进剂细观力学性能具有重要影响.考虑相界面和颗粒形貌的影响,在细观层次上建立了代表性体积单元(RVE)计算模型,通过引入内聚力模型(CZM),研究了混合颗粒形状、混合颗粒粒度级配以及不规则填充颗粒等细观颗粒形貌因素对复合固体推进剂力学性能的影响.结果表明:当模型填充颗粒均为粒径 150 μm的小颗粒时,填充形貌对其力学性能影响很小,而填充颗粒为粒径 290～420 μm的大颗粒时,颗粒越圆润,其界面处更容易发生"脱湿"损伤,导致其力学性能明显下降;在具有相同大颗粒圆形填充物时,小颗粒形貌对初始模量影响较大,若小颗粒长径比由 1 增大到 2,其初始弹性模量减小,而最大抗拉强度变化较小;而在具有相同椭圆形大颗粒填充物时,具有圆形小颗粒填充物的最大抗拉强度更大;多边形填充颗粒模型与圆形填充颗粒模型界面失效模式有所不同,前者力学性能明显高于后者.因此,当细观填充颗粒形貌差异较大时,推进剂力学性能较好.

    颗粒形貌复合固体推进剂细观结构界面脱湿力学性能

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    复合固体推进剂混合工艺参数推算方法

    赵越宸庞维强苏昌银龙杰才...
    851-858页
    查看更多>>摘要：固体推进剂的混合工艺目前主要依赖经验,缺乏结合混合系统力学特性与含能材料点火机理的安全性评估.从含能材料的摩擦诱导点火理论出发,参考分解反应机理,提出了一种基于摩擦点火模型的混合过程安全性评估方法,建立计算模型,并仿真研究摩擦生热过程对点火时间的影响;确定了摩擦能的计算方法,结合混合机的结构参数与工艺参数推导并建立混合摩擦能与混合机桨叶转速的计算公式,将摩擦能作为混合过程安全性的评价指标;利用中型混合机的实际生产数据,计算了相应混合工艺的摩擦能,并使用某型号混合机爆炸过程的数据进行校核;最后,使用中型混合机的摩擦能推导大型混合机的工艺参数,开展了大型混合机工艺参数的可靠性验证实验.结果表明:通过摩擦能公式推导的扭矩值均小于安全扭矩值 2521.91 N·m;在不同负载情况下,实际检测的扭矩值均小于大型混合机的安全扭矩值 11 593.44 N·m,且大型混合机的实际摩擦能与中型混合机的摩擦能接近,最大摩擦能为 2089.06 W/m2,验证了该工艺参数推算方法的可靠性;混合摩擦能推算方法为推进剂安全高效的制定混合过程工艺参数与生产提供了新参考.

    混合摩擦能混合工艺扭矩安全值固体推进剂含能材料

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    固体塞式喷管燃气舵推力矢量研究

    刘宇刘润泽杨文将杨洪森...
    859-866页
    查看更多>>摘要：针对环喉固体塞式喷管发动机的结构特点,提出了基于燃气舵偏转实现推力矢量控制的方案,基于Fluent仿真计算,提出了塞式喷管轴向推力计算方法,研究了不同燃气舵设计与工作因素下燃气舵对塞式喷管推力矢量性能的影响.结果表明:后移燃气舵轴向位置可增强舵面对燃气的扰流作用,从而提高推力矢量角和侧向力,但存在约 1.12%的推力损失;增加燃气舵偏转角使矢量角变化显著,燃气舵偏转从 0°～20°可造成矢量角变化为 5.46°,推力损失最高可达 3.24%;塞式喷管工作高度显著影响矢量性能,超过一定高度后燃气淹没舵面,舵面扰流作用减弱,推力矢量角较地面环境显著下降.为了获得最佳的塞式喷管燃气舵推力矢量控制方案,需综合考虑设计指标、工作条件和结构尺寸约束,对燃气舵参数进行精细调整和优化.

    塞式喷管推力矢量燃气舵固体火箭发动机

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    双钟形喷管流动振荡特性的实验研究

    刘亚洲王壮胡海峰杨建文...
    867-875页
    查看更多>>摘要：为揭示双钟形喷管内的流动振荡现象,开展了不同延伸段压力分布的双钟形喷管流动振荡特性的风洞实验研究,获得了不同流动状态下的流场振荡特性.结果表明,不论处于分离还是满流状态下,双钟形喷管流场均存在由回流区声学谐振和激波非定常脉动引起的低频振荡(约 180 Hz)现象.然而,在分离不断增大的过程中,激波脉动被抑制,振荡现象显著减弱.当快速模态逆转换过程完成后,在分离激波由运动突然转为相对稳定时,流动产生一定的冲击效应,振荡幅值被放大约 5 倍,随后又迅速衰减.在双钟形喷管的结构设计过程中,需要避免喷管结构的特征频率与流动振荡的特征频率共振,同时需关注快速模态转换完成后的冲击载荷.

    双钟形喷管流动分离低频振荡激波脉动

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    CNTs增强EPDM绝热材料抗粒子增强机制研究

    郭梦飞杨佳沛余凯旋刘凯...
    876-883页
    查看更多>>摘要：为了揭示碳纳米管(CNTs)增强三元乙丙橡胶(EPDM)绝热材料(CNTs-EPDM)的烧蚀特性以及CNTs对EPDM抗粒子冲刷性能的影响机制,采用粒子冲刷烧蚀发动机构建了高温高速粒子冲刷烧蚀环境,测试了CNTs-EPDM的抗粒子冲刷性能;采用扫描电镜、透射电镜观察CNTs-EPDM的烧蚀炭化层形貌,分析了微观尺度下CNTs对炭化层特性、炭化层内热化学消耗、气相沉积等的影响.结果表明,高温高速粒子射流冲刷烧蚀环境下,CNTs对炭化层力学性能的增强发挥主导作用,即相对于EPDM基础配方,CNTs-EPDM配方的炭化层展示出优异的抗压缩性能,帮助其更好地抵挡高温高速粒子射流的冲刷,由此增强了CNTs-EPDM的抗烧蚀性能,其炭化速率比基础配方下降了 68.1%.

    固体火箭发动机EPDM绝热材料碳纳米管(CNTs)粒子冲刷烧蚀机理

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    基于柱塞与螺杆结构的固体推进剂3D打印挤出成型对比分析

    史宏斌王嘉炜王艺潼史佳伟...
    884-892页
    查看更多>>摘要：直写式 3D打印常采用柱塞或螺杆作为驱动部件挤出药浆,为了探究不同挤出机构对药浆流动特性和成型性能的影响,采用不同挤出速度对喷嘴流场进行仿真模拟,并通过 3D打印实验制备星型内孔试件验证打印效果.结果表明,基于柱塞式挤出装置的推进剂药浆具有相对稳定的挤出流动特性,在喷嘴出口附近表现出高速度、高剪切速率和低压力分布,而基于螺杆式挤出装置的推进剂药浆显示出更复杂的流体特性,在挤出流道壁面与螺杆的间隙处发现了回流,并且随着挤出速度从 10 mm/s增加到 50 mm/s时,流道内的挤出回流从 1.5 mm/s增大到 20 mm/s,较大的挤出回流对打印样品的成型质量造成较大影响.此外,在 84%固相推进剂代用料配方体系下,柱塞式挤出结构的打印效果明显优于螺杆式挤出结构.研究结果可为固体推进剂 3D打印工艺选择合适的打印方法提供一定的借鉴意义.

    3D打印柱塞螺杆固体推进剂挤出过程

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    喷管热防护结构热应力的有限体积法研究

    梁冰董瑞马源刘晓刚...
    893-904页
    查看更多>>摘要：针对喷管热防护结构的热应力问题,采用有限体积法(FVM)建立了轴对称各向异性热应力求解算法,并开发了计算程序.该方法基于连续介质假设,应用FVM离散方法固体热弹性方程,采用体积源项方法处理轴对称问题,并通过矩阵转换处理弹性矩阵与面积矢量以考虑材料的各向异性,材料界面处力学参数采用中心差分方法插值,通过迭代法解决材料力学参数随温度变化的非线性问题.为了验证所开发程序的准确性和有效性,使用 4 个基础算例进行了测试,并将计算结果与有限元法(FEM)进行了对比.结果表明,提出的算法能够准确求解各向异性复合材料的热应力问题;喷管扩张段尾部仿真结果显示热-机载荷共同作用下的位移量为机械载荷下的 2.65 倍.

    喷管热防护材料有限体积法轴对称热应力

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    快速建压过程药柱泊松比动态特性实验与仿真分析

    许方毅职世君蒋鹏琛白涛涛...
    905-912页
    查看更多>>摘要：固体火箭发动机药柱在低温点火过程中处于受围压状态,其泊松比随压强建立而发生变化.为探究建压过程泊松比的变化特性,开展了快速建压实验.根据体积变形等效关系建立了端羟基聚二丁烯(HTPB)推进剂泊松比随压强变化的数学模型,通过ABAQUS的USDFLD子程序对泊松比随压强变化的数学模型进行验证,并应用该模型对某管+星形药柱固体火箭发动机进行低温点火建压载荷下的药柱结构完整性分析.实验和仿真结果表明,压强的增长将引起HTPB复合固体推进剂内部孔隙率下降,泊松比因而呈现逐渐放缓的非线性增长趋势;采用变泊松比与定常泊松比所得到的计算结果存在差异;在低点火压强下,变泊松比药柱的最大主应变显著高于定常泊松比药柱.

    固体火箭发动机药柱结构完整性泊松比快速建压实验

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    《固体火箭技术》第47卷(2024)总目录

    913-920页
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    致谢2024年审稿专家(排名不分先后)

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