引用本文:徐澧明,范棋鑫,蔡登安,南博华,周光明.平面整体冲破式易碎盖结构设计及有限元分析[J].上海航天,2021,38(1):119-127.
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平面整体冲破式易碎盖结构设计及有限元分析
徐澧明1,范棋鑫1,蔡登安1,南博华2,周光明1
1.南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室,江苏 南京210016;2.上海航天设备制造总厂有限公司,上海 200245
摘要:
针对发射筒/箱盖的轻质、结构紧凑等新的性能需求,设计了一种凹槽式薄弱区结构的平面整体冲破式复合材料易碎盖。对于承压工况,建立了静态有限元数值分析模型,分析了易碎盖应力和变形的分布,讨论了盖体厚度和薄弱区凹槽宽度对其最大变形的影响;对于冲破工况,基于三维Hashin失效准则,建立了静态渐进损伤有限元模型,研究了易碎盖冲破的损伤失效机理,探讨了易碎盖设计参数对其冲破性能的影响。结果表明:盖体厚度、凹槽宽度与易碎盖最大变形之间均为非线性关系,且盖体厚度的变化对易碎盖的刚度和强度影响明显,而薄弱区凹槽宽度的变化对其影响较小。有限元分析结果可为进一步试验研究及制备提供技术支持。
(1.State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, Jiangsu, China;2.Shanghai Aerospace Equipments Manufacturer Co., Ltd., Shanghai 200245, China)

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