Исследование напряжённо-деформированного состояния заряда твёрдого топлива

БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ВОЕНМЕХ» им.  Д. Ф. Устинова

Факультет «Авиа- и ракетостроение»

Строительная механика ЛА

Лабораторная работа №3

Исследование напряжённо-деформированного состояния заряда твёрдого топлива

Выполнил: Смирнов А.И. А-162

Санкт-Петербург

2009

Цель работы: исследование напряжённо-деформированного состояния заряда твёрдого топлива:

1) Простого заряда, нагруженного внутренним давлением, и с абсолютно податливой оболочкой.

2) Простого заряда, нагруженного внутренним давлением, и с абсолютно жёсткой оболочкой.

3) Заряда с незакреплённой оболочкой, нагруженного внутренним давлением.

4) Заряда с жёстко закреплённой оболочкой и нагруженного внутренним давлением.

Исходные данные:

 Па

 м

Топливо: баллиститное

 Па

Внутреннее давление и жёстко закреплённая наружная поверхность.

Зависимость тангенциальных напряжений на наружной поверхности заряда от числа m

Зависимость радиальных напряжений на наружной поверхности заряда от числа m

Внутреннее давление и упругий корпус двигателя.

Зависимость тангенциальных напряжений на наружной поверхности заряда от числа m

Зависимость радиальных напряжений на наружной поверхности заряда от числа m

Зависимость тангенциальных деформаций на наружной поверхности заряда от числа m

Зависимость радиальных деформаций на наружной поверхности заряда от числа m

Зависимость контактного давления от отношения

Температурные напряжения.

Зависимость тангенциальных напряжений на наружной поверхности заряда от перепада температур ΔT

Зависимость радиальных напряжений на наружной поверхности заряда от перепада температур ΔT

Зависимость тангенциальных деформаций на наружной поверхности заряда от перепада температур ΔT

Зависимость радиальных деформаций на наружной поверхности заряда от перепада температур ΔT

Зависимость контактного давления от перепада температур ΔT

Аналитический расчёт напряжений, действующих на заряд, нагруженный внутренним давлением и с жёстко закреплённой наружной поверхностью.

Сравнение результатов аналитического расчёта и расчёта в ANSYS

Выводы:

1) При увеличении m (уменьшением толщины заряда твёрдого топлива) примерно до m=0,5 касательные напряжения уменьшаются. При дальнейшем увеличении m возникает резкий рост касательных напряжений.

2) При увеличении m радиальные напряжения увеличиваются.

3) Чем больше перепад температур ΔТ, тем больше напряжения.

4) Чем больше коэффициент Пуассона, тем напряжения больше.

/BATCH 

/input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1  

WPSTYLE,,,,,,,,0

/PREP7 

CYL4,0,0,0.15, ,1  

ET,1,PLANE82

KEYOPT,1,3,3

KEYOPT,1,5,0

KEYOPT,1,6,0

R,1,0.85,  

MPTEMP,,,,,,,, 

MPTEMP,1,0 

MPDATA,EX,1,,60000000  

MPDATA,PRXY,1,,0.4 

AESIZE,ALL,0.2,

MSHKEY,0

CM,_Y,AREA 

ASEL, , , ,       1

CM,_Y1,AREA

CHKMSH,'AREA'  

CMSEL,S,_Y 

AMESH,_Y1  

CMDELE,_Y  

CMDELE,_Y1 

CMDELE,_Y2 

FINISH 

/SOL

ANTYPE,0

FLST,2,4,4,ORDE,2  

FITEM,2,5  

FITEM,2,-8 

/GO

SFL,P51X,PRES,5000000, 

SOLVE  

FINISH 

/POST1 

FINISH 

/SOL

FLST,2,4,4,ORDE,2  

FITEM,2,1  

FITEM,2,-4 

/GO

DL,P51X, ,ALL, 

SOLVE  

FINISH 

/POST1