一种火箭发动机管路的寿命确定方法技术

本发明专利技术公开了一种火箭发动机管路的寿命确定方法，涉及火箭发动机管路疲劳寿命分析领域，以提供一种能够确定工作环境下火箭发动机管路的损伤情况，进而对火箭发动机管路的寿命进行预测的技术方案。火箭发动机管路的寿命确定方法包括：获取火箭发动机管路的开机载荷谱、关机载荷谱以及平稳段载荷谱；基于开机载荷谱和关机载荷谱，得到发动机管路在开关机过程中的损伤值；对发动机管路进行谐响应分析，得到发动机管路的幅频响应和相频响应，并得到发动机管路在平稳段的损伤值；基于发动机管路在开关机过程中的损伤值以及发动机管路在平稳段的损伤值，得到发动机管路在工作环境下的寿命损伤模型，并基于发动机的损伤模型确定发动机的寿命。动机的寿命。动机的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种火箭发动机管路的寿命确定方法


[0001]本专利技术涉及火箭发动机管路疲劳寿命分析领域，特别设计一种火箭发动机管路的寿命确定方法。

技术介绍

[0002]火箭发动机管路是提供各类液体、气体的通道，若火箭发动机管路出现裂纹甚至断裂，会造成火箭发动机故障。随着我国研发的液体火箭发动机推力的逐渐增大，火箭发动机管路需要不间断地承受交变振动载荷，在开、关机过程冲击载荷和飞行过程平稳段随机振动激励累积作用下的动力学损伤和疲劳故障问题日益突出，预估工作环境下的管路寿命对提高火箭发动机的可靠性具有重要意义。但火箭发动机管路的疲劳试验需要大量的工作，成本高。
[0003]目前针对上述问题的一种解决方案为采用疲劳寿命Dirlic经验公式计算管路结果的疲劳寿命参数，然后根据此参数判断管路结构是否处于安全状态，但该方案没有考虑影响管路疲劳寿命的材料表面加工影响，不适用于非平稳随机振动的时序载荷激励下的管路振动寿命预估。
[0004]另一种解决方案考虑了多轴振动疲劳分析和扭转疲劳两个工况。建立了振动疲劳有限元模型，进行了瞬态法振动疲劳分析，得到总疲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火箭发动机管路的寿命确定方法，其特征在于，应用于工作环境下的火箭发动机中，所述火箭发动机管路的寿命确定方法包括以下步骤：获取所述火箭发动机管路的开机载荷谱、关机载荷谱以及平稳段载荷谱，并基于所述平稳段载荷谱，获得所述火箭发动机管路的平稳段随机振动加速度载荷谱；在有限元软件中，基于所述开机载荷谱和所述关机载荷谱，对所述火箭发动机管路进行瞬态动力学分析，得到所述火箭发动机管路在开关机过程中的损伤值；在所述有限元软件中，对所述火箭发动机管路进行谐响应分析，得到所述火箭发动机管路的幅频响应和相频响应，并基于所述平稳段随机振动加速度载荷谱以及所述火箭发动机管路的幅频响应和相频响应，得到所述火箭发动机管路在平稳段的损伤值；基于所述火箭发动机管路在开关机过程中的损伤值以及所述火箭发动机管路在平稳段的损伤值，通过损伤累积原理，得到所述火箭发动机管路在工作环境下的寿命损伤模型，并基于所述发动机的损伤模型确定所述发动机的寿命。2.根据权利要求1所述的火箭发动机管路的寿命确定方法，其特征在于，在获取所述火箭发动机管路的开机载荷谱、关机载荷谱以及平稳段载荷谱，并基于所述平稳段载荷谱获得所述火箭发动机管路的平稳段随机振动加速度载荷谱之前，所述火箭发动机管路的寿命确定方法还包括：基于所述发动机试车时的开关机时刻，将所述发动机的试车载荷谱分为开机载荷谱、关机载荷谱以及平稳段载荷谱。3.根据权利要求2所述的火箭发动机管路的寿命确定方法，其特征在于，所述基于所述发动机的开关机时刻，将所述发动机的试车载荷谱分为开机载荷谱、关机载荷谱以及平稳段载荷谱包括：获取所述火箭发动机管路的试车载荷谱；基于所述发动机试车时的开关机时间，将所述试车载荷谱分为开机载荷谱、关机载荷谱以及平稳段载荷谱；对所述平稳段载荷谱进行时域转频域处理，得到所述平稳段随机振动加速度载荷谱。4.根据权利要求1所述的火箭发动机管路的寿命确定方法，其特征在于，在获取所述火箭发动机管路的开机载荷谱、关机载荷谱以及平稳段载荷谱，并基于所述平稳段载荷谱获得所述火箭发动机管路的平稳段随机振动加速度载荷谱之前，所述火箭发动机管路的寿命确定方法还包括：利用有限元软件建立所述火箭发动机管路的有限元模型；在有限元软件中，利用模态分析对所述火箭发动机管路的有限元模型进行分析，以使模态分析得到的火箭发动机管路的第一目标参数满足实际火箭发动机管路要求；其中，所述模态分析得到的火箭发动机管路的第一目标参数包括固有频率以及模态振型。5.根据权利要求1所述的火箭发动机管路的寿命确定方法，其特征在于，在获取所述火箭发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珺，李斌潮，薛杰，时寒阳，王婷，穆朋刚，樊勋，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：