脉冲固体火箭发动机软质隔层大变形特性研究

针对双脉冲固体火箭发动机隔离装置软制隔层,提出一种新型削弱槽结构,设计了模拟发动机软制隔层变形胀大实验装置.通过数值模拟研究了模拟发动机的充气过程以及隔层的变形胀大过程,利用单轴拉伸实验数据,结合最小二乘法,获得了EPDM隔层二阶Mooney-Rivlin本构模型参数,分析了实验装置充气过程中的内流场特性和隔层变形胀大特性,并与实验结果进行了对比.研究结果表明,充气过程中实验空腔内会形成多个涡流,隔层表面中心处的压力高于外围区域;随着时间推移,中心处涡流区域逐渐增长,而靠近充气入口处的涡流则逐渐消失,隔层表面的压力差也逐渐减小;随着压力载荷的持续增加,隔层逐渐由类半椭球形状变为一个类半圆球形状,仿真结果与实验结果吻合较好,验证了计算方法的可行性和准确性;隔层沿着预制削弱槽破裂,打开后的隔层无任何碎片,表明提出的隔层削弱槽结构满足设计要求,研究结果可为脉冲发动机隔层设计提供技术支撑.