推進(jìn)劑管理用金屬膜片擠壓變形有限元分析.pdf

1、推進(jìn)劑金屬膜片貯箱是空間飛行器上主要的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。工作時(shí)，在外部氣壓作用下金屬膜片從邊緣處開始翻轉(zhuǎn)，擠壓液體燃料將其排出，為外部裝置提供驅(qū)動(dòng)力。因此，金屬膜片的翻轉(zhuǎn)直接影響飛行器的使用壽命。由于金屬膜片翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)代價(jià)太高，在工程應(yīng)用中不可能通過做大量實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，往往依靠數(shù)值模擬的方法經(jīng)驗(yàn)性地獲得膜片翻轉(zhuǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)。因此，采用簡(jiǎn)單有效的數(shù)值計(jì)算方法可靠地模擬金屬膜片的翻轉(zhuǎn)過程對(duì)于推進(jìn)劑貯箱的設(shè)計(jì)和應(yīng)用具有重要的意義。
　　本文采用有限元方

2、法，系統(tǒng)地研究了推進(jìn)劑貯箱金屬膜片的翻轉(zhuǎn)過程，并對(duì)金屬膜片進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。全文共分為四章，第一章主要介紹了推進(jìn)劑貯箱的研究現(xiàn)狀，以及有限單元法在彈塑性問題中的應(yīng)用。第二章主要介紹了塑性變形的相關(guān)理論和有限元分析問題的基本步驟。第三章建立了推進(jìn)劑貯箱金屬膜片的二維殼單元和三維殼單元模型，分別對(duì)膜片變形進(jìn)行研究，得到膜片總體變化規(guī)律。第四章建立了貯箱金屬膜片整體三維殼單元模型，在均布?jí)毫d荷作用下對(duì)金屬膜片厚度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)并得出了最佳厚度