Термоміцність відсіку утримання ракети-носія при взаємодії зі струменем продуктів згорання палива
Рубрика:
| Дегтярьов, МО, Акімов, ДВ, Білоус, ОС, Аврамов, КВ |
| Косм. наука технол. 2021, 27 ;(4):03-10 |
| https://doi.org/10.15407/knit2021.04.003 |
| Мова публікації: Українська |
Анотація: Термоміцність відсіку утримання розраховується для дослідження можливості його багаторазового використання при пусках ракет-носіїв. Досліджуються нестаціонарні теплові поля відсіку утримання, обумовлені взаємодією газового потоку маршової рухової установки і відсіку утримання. При старті ракети-носія частина корпусу відсіку утримання зазнає значного теплового впливу, що характеризується високими градієнтами температур. Цей тепловий вплив істотно змінюється з плином часу. Внаслідок такого теплового впливу виникають значні динамічні нестаціонарні поля напружень.
Нашою метою є розрахунок максимальних величин напружень, індукованих цим тепловим полем. Для цього досліджено напружений стан, індукований стаціонарним тепловим полем, яке відповідає нестаціонарному тепловому полю в момент часу, в який спостерігається максимальний градієнт температур. В такому випадку буде отримана верхня оцінка величин напружень, що виникають в конструкції.
|
| Ключові слова: відсік утримання, ракета-носій, струмінь продуктів згоряння палива, теплове нагрівання, термоміцність |
References:
1. Mikheev M. A., Mikheeva I. M. (1977). Heat transfer basics. Moscow: Energia.
2. Duc N. D. (2016). Nonlinear thermal dynamic analysis of eccentrically stiffened S-FGM circular cylindrical shells surrounded on elastic foundations using the Reddy’s third-order shear deformation shell theory. Eur. J. Mech. A. Solids, 58, 10—30.
3. Elhefny A., Liang G. (2013). Stress and deformation of rocket gas turbine disc under different loads using finite element modeling. Propulsion and Power Res., 2(1), 38—49.
4. Jafari M., Jafari M. (2019). Thermal stress analysis of orthotropic plate containing a rectangular hole using complex variable method. Eur. J. Mech. A. Solids, 73, 212—223.
5. Perakis N., Haidn O. J. (2019). Inverse heat transfer method applied to capacitively cooled rocket thrust chambers. Int. J. Heat and Mass Transfer., 131, 150—166.
6. Ramanjaneyulu V., Murthy V. B., Mohan R. C., Raju Ch. N. (2018). Analysis of composite rocket motor case using finite element method. Materials Today: Proceedings, 5, 4920—4929.
7. Song J., Sun B. (2017). Thermal-structural analysis of regeneratively cooled thrust chamber wall in reusable LOX/Methane rocket engines. Chinese J. Aeronautics, 30(3), 1043—1053.
8. Trabelsi S., Frikha A., Zghal S., Dammak F. (2019). A modified FSDT-based four nodes finite shell element for thermal buckling analysis of functionally graded plates and cylindrical shells. Eng. Structures, 178, 444—459.
9. Trinh M. C., Kim S. E. (2019). Nonlinear stability of moderately thick functionally graded sandwich shells with double curvature in thermal environment. Aerospace Sci. and Technol., 84, 672—685.
10. Wang Z., Han Q., Nash D. H., Fan H., Xia L. (2018). Thermal buckling of cylindrical shell with temperature-dependent material properties: Conventional theoretical solution and new numerical method. Mech. Res. Commun., 92, 74—80.
11. Xu F., Abdelmoula R., Potier-Ferry M. (2017). On the buckling and post-buckling of core-shell cylinders under thermal loading. Int. J. Solids and Struct., 126-127, 17—36.
12. Yilmaz N., Vigil F., Height J., Donaldson B., Gill W. (2018). Rocket motor exhaust thermal environment characterization. Meas., 122, 312—319.