沈学涛
,
李克智
,
李贺军
,
冯涛
,
张磊磊
,
王斌
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00427
采用小型固体火箭发动机研究了碳化铪(HfC)改性炭/炭复合材料喉衬的热化学烧蚀. 借助基于最小自由能原理的NASA-CEA程序计算了燃气组成, 借助化学热力学软件FactSage计算了燃气组分与碳、 HfC的化学反应. 结果表明, 燃气中的H2O 、CO2和OH是碳和HfC的主要氧化组分, 使材料发生热化学烧蚀; 纤维-基体界面是烧蚀的薄弱环节, 烧蚀沿着界面分别向碳纤维和基体方向推进. 热化学作用(氧化)造成纤维变细, 顶端呈锥状, 基体变薄, 呈壳状.
关键词:
固体火箭发动机
,
carbon/carbon composites
,
hafnium carbide
,
erosion
侯晓
,
秦谊
,
丁文辉
复合材料学报
为了提高固体火箭发动机(SRM)的外载荷承载能力,研究了其复合材料壳体的失效机制,提出了复合材料壳体的增强改进结构形式.通过提高复合材料外缠绕层的轴向刚度和横向弯曲刚度,使得连接区域内的内、外缠绕层的轴向变形相协调,改善了内、外缠绕层的轴向承载分配,使增强改进后的复合材料壳体结构的承载能力提高了124％,而结构质量增加低于10％.研究结果表明:SRM复合材料壳体承载能力的关键因素是连接区域内复合材料内、外缠绕层的刚度匹配设计,只有保证连接区域内的刚度匹配和位移变形相协调,才能充分发挥复合材料壳体的承载能力.
关键词:
固体火箭发动机
,
复合材料壳体
,
失效
,
刚度匹配
,
增强改进结构
