基于ANSYS ACP的固体火箭发动机复合材料壳体强度分析

摘要：

为了较为准确地预测封头的纤维厚度以提高封头建模的准确性,并研究载荷边界条件对 1/8 固体火箭发动机复合材料壳体应力求解结果的影响,提供了一种基于ANSYS ACP的纤维缠绕发动机复合材料壳体铺层设计的分析方法,并采用有限元数值模拟对一定内压下的发动机复合材料壳体进行强度研究.基于网格理论,结合三次样条函数法预测发动机复合材料壳体的封头厚度,并采用ANSYS ACP 中的插值表功能模拟封头段连续变化的缠绕厚度和缠绕角度,通过在ANSYS Workbench中对 1/8 发动机复合材料壳体有限元模型施加一定载荷及边界条件,对壳体的应力、应变进行了求解和分析.结果表明,采用位移对称边界会在约束处造成局部区域的应力分布不均,所设计的发动机壳体基本满足在 12 MPa内压下的强度要求,在 18 MPa最小设计爆破压强下,过渡段是壳体的应力薄弱区域.文中所采用的分析方法可以为在ANSYS Workbench中对固体火箭发动机复合材料壳体的设计和强度研究提供借鉴.

关键词：固体火箭发动机、复合材料壳体、ANSYS ACP、强度分析

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：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2023-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：383-391