膜盒式贮箱金属膜盒疲劳寿命预测与试验

• 作者: 范凯 乔艳伟 王婷婷 赵和明 鲁思源
• 来源期刊: 火箭推进
• 关键词: 疲劳寿命 预测 金属膜盒 膜盒式贮箱
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 测控与试验
• 页码范围: 71-78
• 页数: 7页
• 分类号: V415.5
• 语种: 中文

摘要

膜盒式贮箱作为目前应用最为广泛和成熟的空间飞行器推进剂补加系统的贮箱类型,贮箱工作中金属膜盒多次拉伸和压缩,其疲劳寿命直接关系到系统工作可靠性,因此迫切需要对金属膜盒的疲劳寿命进行准确预测。首先,采用3种等寿命模型(Goodman模型、Gerber模型和Soderberg模型)对应力—疲劳寿命曲线进行修正,并以膜盒材料SUS304不锈钢疲劳性能试验数据为基础,得到其广义应力—疲劳寿命曲面; 再次,对膜盒在全行程工作状态下的疲劳寿命进行了预测,并通过膜盒试验件进行了疲劳试验验证; 最后,针对金属膜片贮箱特定温度交变补偿要求,对补偿膜盒在小行程工作下的疲劳寿命进行了分析。研究表明,基于等寿命模型修正的广义应力—疲劳寿命曲面对金属膜盒的疲劳寿命提供一个略保守的结果,内波谷弯角处作为金属膜盒的薄弱环节,应在金属膜盒设计和制造过程中重点关注。