基于纳米吸能流体的火工点式分离装置缓冲技术研究

发布时间：2024-03-10 16:39

　　运载火箭火工点式分离装置工作时具有强冲击载荷特性,为有效降低冲击峰值,提出了一种基于纳米吸能流体结构的冲击缓冲技术。首先进行纳米吸能流体的吸能原理研究,建立其本构关系,揭示影响其吸能密度的主要因素;其次开展火工装置有限空间内的纳米吸能流体缓冲结构设计;最后通过有限元仿真与试验验证其缓冲性能。试验结果表明,本文设计的基于纳米吸能流体的缓冲结构,吸能密度高达122.8 J/g,冲击力峰值较空载条件下降了59.2%,冲击加速度峰值下降了63.4%。

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【部分图文】：

图21同一缓冲结构填充不同材料在不同冲击速度

图20同一缓冲结构填充不同材料在不同冲击速度

图1纳米流体工作装置简图

本节分析纳米流体在被压缩时的运动规律与吸能原理,为纳米吸能装置的研发提供理论基础。图1为纳米吸能流体工作装置简图。由于液体不会润湿碳纳米孔材料,当活塞开始压缩时,液体不会侵入纳米孔。活塞继续压缩,随着外加压力P持续增大,固液界面毛细血管力被克服,液体材料渗入纳米孔,体系体积减少,....

图2纳米流体吸收能量示意图

其工作原理为:当压强作用于纳米流体时,首先压缩液体做功,外力机械功转换为液-固两相间的表面张力和摩擦力;继续压缩压力增大,越过临界压力之后,液体将突破毛细阻力进入纳米孔道中,机械能转化成固-液界面能。图2为纳米流体的典型压强-体积变化曲线,该图反映了一个典型的液体渗入渗出纳米孔道....

图5活塞有限元模型

将上述CATIA所建模型导入Abaqus软件,增加所填充流体的部件并进行装配,有限元模型如图5所示。2.2.2参数设置及网格化分

本文编号：3925086