液体火箭发动机推力室内壁寿命预估

作者：孙冰; 丁兆波; 康玉东

来源：航空动力学报, 2014, (12): 2980-2986.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.2014.12.027

• 液体火箭发动机推力室
• 流固耦合
• 循环加载
• 弹塑性材料
• 非线性分析
• 寿命预估 liquid rocket engine thrust chamber
• fluid-structural coupled
• cyclic loading
• elasto-plastic material
• nonlinear analysis
• life prediction

为了分析推力室内壁失效机理及准确预估推力室内壁寿命,对推力室进行流-热-固耦合计算.流-热耦合为热-固耦合提供准确的热和机械载荷,热-固耦合模型对推力室内壁在循环加载下的变形进行非线性平面应变有限元分析.通过计算,得到了推力室内壁在单循环各阶段的应力-应变分布和循环加载下的变形过程,并进行了寿命预估.结果表明:采用的流-固耦合策略能准确地实现流-热耦合模块向热-固耦合模块的载荷传递,能为结构分析提供准确的边界条件.在预冷、后冷和松弛阶段,内壁承受拉应力;在工作阶段,内壁承受压应力.随着循环次数的增加,内壁残余应力和应变不断增大,内壁向燃烧室内鼓起和不断变薄,冷却通道中心最先失效.所采用的分析模...

• 出版日期2014
• 单位中国燃气涡轮研究院; 北京航天动力研究所; 中国航空工业集团公司; 中国航天科技集团公司; 北京航空航天大学