一体化包覆药柱缠绕应力的数值计算

• 作者: 潘浩东 王瑞 舒慧明 尹艳华
• 来源期刊: 固体火箭技术
• 关键词: 推进剂药柱 带药纤维缠绕 一体化包覆工艺 应力
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 结构材料 结构力学|STRUCTURAL MATERIALS AND MECHANICS
• 页码范围: 498-505
• 页数: 8页
• 分类号: V435+.21
• 语种: 中文
• DOI: 10.7673/j.issn.1006⁃2793.2021.04.011

摘要

固体火箭推进剂应用广泛,基于一体化包覆纤维缠绕工艺,对药柱缠绕过程进行数值模拟应力计算.利用ABAQUS建立有限元模型进行数值计算,对药柱各节点应力进行分析.基于实际工况列出预紧力、药柱位移速度、药柱旋转速度、纤维带宽四个工艺参数,对缠绕过程进行动态仿真模拟,同时通过静态模拟多层缠绕工况.计算结果表明,单圈缠绕结束后药柱主体应力在0.060～0.120 MPa内,最大应力为0.202 MPa;预紧力和纤维带宽对于缠绕应力的影响较大,预紧力越大,应力越大,而纤维带宽越宽,应力越小,药柱移速和转速对缠绕应力影响较小;多层缠绕时药柱应力大小会随着缠绕层数的增加而上升,上升速度越来越慢,16层时最大应力可达0.338 MPa,研究结果及数据对于带药纤维缠绕工艺具有支撑借鉴意义.