点火压力下药柱Ⅰ型裂纹扩展仿真研究

摘要：

裂纹扩展特性是含缺陷发动机药柱结构完整性分析的前提.利用非固有内聚力模型,在有限元方法的基础上结合网格拓扑操作,发展了裂纹扩展仿真方法.以圆管发动机为例,研究了指数型点火压力作用下裂纹扩展的规律.研究结果表明,裂纹张开位移、裂尖横向位置在加载初期增速较大,加载末期增速较缓;随着压力因子绝对值、初始裂纹深度的增加,以及内表面均布裂纹数量的减少,裂纹张开位移会增大;压力因子绝对值越大,点火压力越大,裂纹也越容易提前扩展.初始裂纹深度的增加会在加载初期提前导致裂纹的扩展,在加载的后期,初始裂纹深度的增加反而会延迟裂纹扩展的时间.在加载的后期,尽管裂纹累计扩展次数一致,但裂纹数的增加会导致裂纹张开位移的减小,进而延迟裂纹扩展的时间.

关键词：药柱、裂纹扩展、有限元、点火压力

所属期刊栏目：46

分类号：V435(推进系统（发动机、推进器）)

资助基金：香江学者计划;国家自然科学基金;中国博士后科学基金资助项目;江苏省青年基金项目

在线出版日期：2023-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：763-769