一种双层低温结构的连接优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种双层低温结构的连接优化设计方法，所述方法包括如下步骤：(1)计算贮箱轴向和径向低温收缩量；(2)根据贮箱轴向和径向低温收缩量得到拉杆的安装角和长度；(3)根据拉杆的安装角和长度建立贮箱与机身连接结构的优化模型。本发明专利技术既可以解决低温贮箱与机身之间的连接匹配性问题，又可以满足结构在不同载荷下的强度、刚度、结构稳定性的要求。结构稳定性的要求。结构稳定性的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种双层低温结构的连接优化设计方法


[0001]本专利技术属于双层结构的升力式重复使用运载器
，尤其涉及一种双层低温结构的连接优化设计方法。

技术介绍

[0002]传统运载火箭为单层结构，贮箱即为火箭的外壳，不存在温度导致的变形协调问题，而升力式重复使用运载器是具有外层机身和内层贮箱的双层结构。采用低温燃料的贮箱，在燃料加注后温度可低于
‑
170℃，与机体结构存在极大温差，从而导致低温贮箱与外层机体结构之间存在匹配连接、变形补偿等严重问题。

技术实现思路

[0003]贮箱在温度、内压、过载等载荷综合作用下会发生较大的变形，变形会影响贮箱与机身之间的连接方案选择，进而会影响贮箱与机身承载能力。反之，贮箱与机身的刚度匹配又会影响贮箱的变形，即贮箱变形与贮箱与机身承载能力是耦合的。所以，探究贮箱变形和贮箱与机身刚度匹配之间的相互影响关系与规律，成为选择合理设计连接形式及贮箱、机身结构设计需要解决的关键问题。
[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种双层低温结构的连接优化设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层低温结构的连接优化设计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)计算贮箱轴向和径向低温收缩量；(2)根据贮箱轴向和径向低温收缩量得到拉杆的安装角和长度；(3)根据拉杆的安装角和长度建立贮箱与机身连接结构的优化模型。2.根据权利要求1所述的双层低温结构的连接优化设计方法，其特征在于：在步骤(1)中，根据贮箱长度、贮箱材料的热膨胀系数、推进剂温度和室温得到贮箱轴向低温收缩量；根据贮箱直径、贮箱材料的热膨胀系数、推进剂温度和室温得到贮箱径向低温收缩量。3.根据权利要求2所述的双层低温结构的连接优化设计方法，其特征在于：贮箱轴向低温收缩量为d1＝L
×
α
×
(T
‑
T0)；贮箱径向低温收缩量为d2＝D
×
α
×
(T
‑
T0)；其中，d1为贮箱轴向低温收缩量；d2为贮箱径向收低温缩量；L为贮箱长度；D为贮箱直径；α为贮箱材料的热膨胀系数；T为推进剂温度；T0为室温。4.根据权利要求1所述的双层低温结构的连接优化设计方法，其特征在于：在步骤(2)中，常温状态下拉杆与贮箱一端的连接点为A点，贮箱加注低温推进剂后，A点将变形到A
’
点；拉杆与机身一端的连接点为B点，贮箱变形后需要满足B点与A点的连接长度BA与B点和A
’
点的连线线段长度BA
’
相等，由此可以计算出拉杆的长度和安装角。5.根据权利要求1所述的双层低温结构的连接优化设计方法，其特征在于：在步骤(3)中，贮箱与机身连接结构的优化模...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋国莲，陈亮，袁园，马婷婷，田晓旸，时米清，张斌，韩鹏鑫，孙兵，褚光远，张化照，蔡巧言，王飞，张涛，郑平军，乙冉冉，曾凡文，张璁，杨传成，田兴，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：