贮箱轻量化设计几何参数优化方法

• 作者: 崔村燕 王华 赵继广 辛腾达 韩向阳
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 推进剂贮箱 应力分析 贮箱半径 椭球模数 优化设计
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 页码范围: 153-159
• 页数: 7页
• 分类号: V421.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201907021

摘要

为有效减轻推进剂贮箱质量、提高液体火箭的有效载荷运载能力,提出一种推进剂贮箱几何参数优化方法.在建立椭球底圆柱贮箱模型的基础上,应用材料力学理论对贮箱结构进行应力分析,推导出了贮箱椭球下底、圆柱筒及椭球上底经向应力与环向应力的解析式.在保证贮箱应力强度可靠性的前提下,结合贮箱应力分布特征与材料强度理论定义贮箱最大等效应力,并据此确定贮箱设计所需壁厚参数.根据推进剂贮箱设计需求,确定贮箱质量与贮箱设计参数间的约束关系,以贮箱质量最小化为优化目标,对贮箱半径与椭球模数进行优化设计.以某型火箭贮箱的设计参数为例,将优化后贮箱的质量与原始质量进行了对比分析,结果表明:当半径不变、椭球模数减小0.02时,贮箱质量减小5.7 kg;当椭球模数不变、半径增加0.02m时,贮箱质量减小15.2 kg.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	崔村燕	航天工程大学宇航科学与技术系	14	10	2.0	2.0
2	辛腾达	航天工程大学研究生院	6	1	1.0	1.0
3	韩向阳	航天工程大学研究生院	5	1	1.0	1.0
4	赵继广	航天工程大学电子与光学工程系	9	19	2.0	4.0
5	王华	航天工程大学宇航科学与技术系	5	1	1.0	1.0