推進劑管理用金屬膜片擠壓變形有限元分析.pdf

1、推進劑金屬膜片貯箱是空間飛行器上主要的驅動系統(tǒng)。工作時，在外部氣壓作用下金屬膜片從邊緣處開始翻轉，擠壓液體燃料將其排出，為外部裝置提供驅動力。因此，金屬膜片的翻轉直接影響飛行器的使用壽命。由于金屬膜片翻轉試驗代價太高，在工程應用中不可能通過做大量實驗來驗證，往往依靠數(shù)值模擬的方法經驗性地獲得膜片翻轉時的數(shù)據(jù)。因此，采用簡單有效的數(shù)值計算方法可靠地模擬金屬膜片的翻轉過程對于推進劑貯箱的設計和應用具有重要的意義。
　　本文采用有限元方

2、法，系統(tǒng)地研究了推進劑貯箱金屬膜片的翻轉過程，并對金屬膜片進行了優(yōu)化設計。全文共分為四章，第一章主要介紹了推進劑貯箱的研究現(xiàn)狀，以及有限單元法在彈塑性問題中的應用。第二章主要介紹了塑性變形的相關理論和有限元分析問題的基本步驟。第三章建立了推進劑貯箱金屬膜片的二維殼單元和三維殼單元模型，分別對膜片變形進行研究，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，在均布壓力載荷作用下對金屬膜片厚度進行了優(yōu)化設計并得出了最佳厚度