【技术实现步骤摘要】
基于全柔性大应变传感器的固体发动机药柱应变测量方法
本专利技术属于固体发动机
，涉及一种固体发动机药柱应变测量方法，尤其涉及一种基于全柔性大应变传感器的固体发动机药柱应变测量方法。
技术介绍
火箭固体发动机是航空航天最重要的核心部件，通常采用水平静置的方法批量长期存储。固体发动机壳体内部填充有中空圆柱体形药柱（由推进剂和少量添加剂组成），由于推进剂具有粘弹性（弹性模量≤3MPa），在发动机固定姿态长期静置时，药柱会在重力作用下发生弯曲应变，此外，药柱在远距离运输过程中也易产生不可预测的应变。目前采取定期调整固体发动机放置姿态的方法减弱药柱应变影响，且需要定期抽样检测，如地面点火、飞行试验或分解试验研究固体发动机的可靠性，其经济、人力成本较高。因此，在固体发动机内布置传感器对药柱应变进行监测，是实现发动机健康与寿命评估的新颖手段，具有重要的应用价值。为实现固体发动机内部应变监测，人们采用在发动机内部预置光纤光栅传感器的方法。例如中国专利（公开号CN108194229A）公布了一种智能固体火箭发动机复合材料壳体的制作方法。将光纤光栅传感器置入固体火箭发动机壳体结...
【技术保护点】
1.一种基于全柔性大应变传感器的固体发动机药柱应变测量方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：S1，制备弹性模量小于药柱（7）的全柔性大应变传感器（5），全柔性大应变传感器（5）包括敏感层（1），敏感层（1）的外部包裹有柔性封装层（4），敏感层（1）与引出电极（2）连接；标定每个全柔性大应变传感器（5）的应变‑电阻变化特性；S2，将n个全柔性大应变传感器（5）分为多组，其中n≥12，各组全柔性大应变传感器（5）沿药柱（7）轴向均匀粘贴于药柱（7）中心的燃气通道（8）表面，同组全柔性大应变传感器（5）位于燃气通道（8）的同一径向截面、且沿燃气通道（8）的周向均匀分布；全柔性大...
【技术特征摘要】
1.一种基于全柔性大应变传感器的固体发动机药柱应变测量方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：S1，制备弹性模量小于药柱（7）的全柔性大应变传感器（5），全柔性大应变传感器（5）包括敏感层（1），敏感层（1）的外部包裹有柔性封装层（4），敏感层（1）与引出电极（2）连接；标定每个全柔性大应变传感器（5）的应变-电阻变化特性；S2，将n个全柔性大应变传感器（5）分为多组，其中n≥12，各组全柔性大应变传感器（5）沿药柱（7）轴向均匀粘贴于药柱（7）中心的燃气通道（8）表面，同组全柔性大应变传感器（5）位于燃气通道（8）的同一径向截面、且沿燃气通道（8）的周向均匀分布；全柔性大应变传感器（5）底部与燃气通道（8）表面完全接触，引出电极（2）粘接于燃气通道（8）表面，并沿药柱（7）轴向方向伸出固体发动机壳体（6），与外部的传感器数据处理系统（10）连接；分别记录每个全柔性大应变传感器（5）的初始阻值；S3，采用传感器数据处理系统（10）按照一定频率实时采集每个全柔性大应变传感器（5）的电阻测量值，参照步骤S1中标定的应变-电阻变化特性，得到药柱（7）在全柔性大应变传感器（5）对应位置的应变值，从而得到药柱（7）的应变。2.根据权利要求1所述的一种基于全柔性大应变传感器的固体发动机药柱应变测量方法，其特征在于，所述步骤S3还包括以下步骤：根据药柱（7）在全柔性大应变传感器（5）对应位置的应变值，采用计算模拟方法获得药柱（7）的内部应变；具体过程为：假定固体发动机壳体（6）内表面和药柱（7）外表面无脱离和变形，根据燃气通道（8）表面分布点的应变值，得到药柱（7）内表面在初始和变形后两种时刻的尺寸，建立药柱（7）的三维有限元模型，结合药柱（7）的机械特性，在有限元软件中计算模拟药柱（7）由初始状态至测量状态的内部应变。3.根据权利要求1所述的一种基于全柔性大应变传感器的固体发动机药柱应变测量...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓洲，史尧光，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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