基于光纤和柔性传感器的固体火箭发动机结构监测技术研究

摘要：

结构监测对于固体火箭发动机的结构可靠性有着重要意义.发动机界面的温度、应变和应力以及内孔表面的应变均是结构监测的重要参数.利用惰性推进剂圆管发动机,通过在衬层/推进剂和绝热层/衬层两个界面布设FBG光纤传感器和内腔粘贴柔性应变传感器实现发动机药柱结构监测,并通过温度循环载荷试验获得界面温度、轴向应变、环向应变和主应力以及内孔环向应变等数据,验证了结构监测技术的有效性和适用性.试验结果表明,两个界面的温度和轴向应变较为一致;绝热层/衬层界面的环向应变一致性明显优于衬层/推进剂界面,其原因在于传感器在前者中更易定位;基于直角应变花方式测得的界面主应力幅值约为 0.007 4 MPa;2 个柔性应变传感器测得的内孔环向应变较为一致,幅值分别为13.4%和 13.8%,可用于大应变监测.研究结果可为发动机结构监测系统研制和导弹系统的可靠性提供技术参考.

关键词：固体火箭发动机、结构监测、FBG传感器、柔性应变传感器

所属期刊栏目：47

分类号：V435(推进系统（发动机、推进器）)

在线出版日期：2024-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：511-518