固体火箭发动机药柱概率贮存寿命预估

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.03.009

兵工学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (3): 301-306.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2012.03.009

固体火箭发动机药柱概率贮存寿命预估

唐国金¹, 申志彬¹, 田四朋², 杨东³

（1.国防科学技术大学航天与材料工程学院, 湖南长沙 410073；2. 成都飞机设计研究所, 四川成都 610041；3.中国航天科技集团公司四院43所，陕西西安 710025)

收稿日期:2010-09-27 修回日期:2010-09-27 上线日期:2014-03-04
作者简介:唐国金（1963—），男，教授，博士生导师
基金资助:
“十二五”武器装备先研究项目；国防科学技术大学优秀研究生创新资助项目（B100103）；湖南省研究生科研创新项目（CX2010B001）

Probabilistic Storage Life Prediction of Solid Rocket Motor Grain

TANG Guo-jin¹， SHEN Zhi-bin¹， TIAN Si-peng²， YANG Dong³

(1.College of Aerospace and Materials Engineering， National University of Defense Technology，Changsha 410073，Hunan，China；2.Chengdu Aircraft Design and Research Institute，Chengdu 610041，Sichuan，China；3.The 43rd Institute of the 4th Academy， China Aerospace Science and Technology Corporation， Xi’an 710025， Shaanxi， China)

Received:2010-09-27 Revised:2010-09-27 Online:2014-03-04

摘要/Abstract

摘要： 基于粘弹性随机有限元法和固体推进剂高温加速老化试验，提出了固体火箭发动机（SRM）药柱概率贮存寿命预估模型。对老化试验数据进行统计分析得到了固体推进剂性能参数数字特征随贮存时间的变化规律，采用三维粘弹性响应面随机有限元法（SFEM）计算了药柱结构响应的均值和标准差，分析了某SRM药柱在不同贮存期的结构可靠度，并对其进行了概率贮存寿命预估。所提方法可为固体发动机研制和使用部门提供参考。

关键词: 航天器结构与设计, 固体火箭发动机, 粘弹性药柱, 随机有限元法, 响应面, 概率寿命预估

Abstract: A probabilistic storage life prediction model of solid rocket motor（SRM）grain is proposed based on the viscoelastic stochastic finite element method（SFEM）and the temperature accelerated aging test of solid propellant. The relationship between the digital characteristics of solid propellant property parameters of solid propellant and storage time is derived from the statistical analysis of aging test data, and the mean and standard deviation of grain structural response are calculated using 3D viscoelastic response surface SFEM. The structural reliability of a certain SRM grain at the different storage times is analyzed, and its probabilistic storage life is estimated. The methods are available for the designers and users of SRM.

Key words: spacecraft structure and design, solid rocket motor, viscoelastic grain, stochastic finite element method, response surface, probabilistic storage life prediction

中图分类号:

V435.13

唐国金, 申志彬, 田四朋, 杨东. 固体火箭发动机药柱概率贮存寿命预估[J]. 兵工学报, 2012, 33(3): 301-306.

TANG Guo-jin， SHEN Zhi-bin， TIAN Si-peng， YANG Dong. Probabilistic Storage Life Prediction of Solid Rocket Motor Grain[J]. Acta Armamentarii, 2012, 33(3): 301-306.

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