关于火箭燃烧室螺纹连接处的强度问题
翀系列2013/09/24喷气推进 IP:北京
作为一位刚接触火箭的新人,也许也会有很多其他刚接触的新人有类似的疑惑。

关于燃烧室螺纹连接处的强度,包括螺纹本身的连接强度和燃烧室内壁螺纹最薄处的强度(如图所示,担心大的压力作用在喷口和堵头上,螺纹最薄处会被拉撕)


另外就是喷口与发动机连接处的受力情况(燃烧室压力、出口气流的反推力)

还有就是扩展段、收敛段的强度计算问题

如果有喷口各段的流速计算就再好不过了


表达的可能有很多错误,还请大家不吝赐教,想拍砖就拍砖,能分析就帮助分析或者给个相关的传送门,谢谢大家了 未命名.jpg
来自:航空航天 / 喷气推进
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~~空空如也
猎鹰
11年3个月前 IP:未同步
645871
各段的流速~~~~这玩意算死你~~~~~相关算法这篇文章有部分介绍。

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/58783


发动机可以参考压力容器设计。我通常是算出螺纹的有效截面积然后考虑加工精度按照70%受力设计,然后根据剪切强度计算受力。
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attachment icon 螺纹联接的强度计算.attach 7.46MB ATTACH 52次下载

attachment icon 压力容器材料厚度计算.attach 722.81KB ATTACH 38次下载

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attachment icon 压力容器设计基础.attach 60.50KB ATTACH 35次下载

attachment icon 剪切强度应该和抗拉强度有关系吧,和屈服强度没关系吧? 您所需要的一切尽在 中国机械.attach 91.93KB ATTACH 53次下载
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浴血前锋
11年3个月前 IP:未同步
645936
如果壁厚已经压缩到极限,螺纹会降低强度到底限的话,可以考虑用锥形螺纹
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翀系列作者
11年3个月前 IP:未同步
645985
猎鹰 发表于 2013-9-24 23:28
各段的流速~~~~这玩意算死你~~~~~相关算法这篇文章有部分介绍。

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXp?mod ...


猎鹰猎鹰我爱你
+10
科创币
猎鹰
2013-09-25
禁止搞基———— wesker
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拔刀斋
11年3个月前 IP:未同步
645994
浴血前锋 发表于 2013-9-25 16:17
如果壁厚已经压缩到极限,螺纹会降低强度到底限的话,可以考虑用锥形螺纹


注意螺纹退刀槽,一般比螺纹本身要深,严重削弱局部壁厚,事故高发部位。

壁厚接近极限时最好的办法:身管外螺纹,堵头内螺纹。这样身管的螺纹不影响壁厚,而且内压压紧螺纹不易漏气。中科大50年代的探空火箭曾经这样设计,可以使用当时性能较低的钢材。注意:不要使用水暖管件,水暖管件接头是铸铁的,脆性很大容易炸成破片。
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浴血前锋
11年3个月前 IP:未同步
646003
拔刀斋 发表于 2013-9-25 21:42
注意螺纹退刀槽,一般比螺纹本身要深,严重削弱局部壁厚,事故高发部位。

壁厚接近极限时最好的办法: ...


退刀槽可以小于等于螺纹深度的,数控的话,可以不要退刀槽
薄壁外螺纹是比较常见的正统做法,优先选用
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拔刀斋
11年3个月前 IP:未同步
646032
浴血前锋 发表于 2013-9-25 21:57
退刀槽可以小于等于螺纹深度的,数控的话,可以不要退刀槽
薄壁外螺纹是比较常见的正统做法,优先选用


好多年没见了,拜
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阿兰德威
7年9个月前 IP:甘肃
832235
引用 拔刀斋:
注意螺纹退刀槽,一般比螺纹本身要深,严重削弱局部壁厚,事故高发部位。

壁厚接近极限时最好的办法:身管外螺纹,堵头内螺纹。这样身管的螺纹不影响壁厚,而且内压压紧螺纹不易漏气。中科大50年代的探
这样岂不是在气动平衡上又要下功夫,搞不好对抗风切的时候就解体了,我在这个上面栽过几次,个人感觉还是内螺好些,你怎么看
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阿兰德威
7年9个月前 IP:甘肃
832236
引用 浴血前锋:
退刀槽可以小于等于螺纹深度的,数控的话,可以不要退刀槽
薄壁外螺纹是比较常见的正统做法,优先选用
举个例子
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arminarlart33
7年9个月前 IP:山东
832237
壳体打一圈孔然后攻丝上螺栓不是更好?
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拔刀斋
7年9个月前 IP:江苏
832269
引用 阿兰德威:
这样岂不是在气动平衡上又要下功夫,搞不好对抗风切的时候就解体了,我在这个上面栽过几次,个人感觉还是内螺好些,你怎么看
引用 阿兰德威:
这样岂不是在气动平衡上又要下功夫,搞不好对抗风切的时候就解体了,我在这个上面栽过几次,个人感觉还是内螺好些,你怎么看
详解具体发生了什么情况?怎么区分是外螺纹造成的问题还是尾翼造成的问题?
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阿兰德威
7年9个月前 IP:甘肃
832287
引用 拔刀斋:
详解具体发生了什么情况?怎么区分是外螺纹造成的问题还是尾翼造成的问题?
我的那个火箭是两级上升式的,液推部分一分级(箭体纵向固定),固推一级,尾翼安在液推部分外壁上,所以可以排除尾翼故障,主要是在固推这出问题了,团队最后诊断为,在设计外螺纹模式下的拉瓦口及整个燃烧室时,须在气动平衡上下大功夫,增加净自重,风力压心回归箭体,导致了箭体在850m上升阶段时解体。
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阿兰德威
7年9个月前 IP:甘肃
832288
当然,很大一部分情况可能只适用于我们设计的相关系列吧。
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阿兰德威
7年9个月前 IP:甘肃
832289
不过在看了很多发射和设计后,我感觉外螺可能还是不可靠,我比较喜欢内螺,如有相关学术错误,还是恳请大家指出纠正
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拔刀斋
7年8个月前 修改于 7年8个月前 IP:安徽
832892
引用 阿兰德威:
不过在看了很多发射和设计后,我感觉外螺可能还是不可靠,我比较喜欢内螺,如有相关学术错误,还是恳请大家指出纠正
二级火箭的尾翼安装在二级上,一级无尾翼,气动中心位置有点靠前了。另外,尾翼的固定强度和刚度也比较容易出问题,导致在跨音速或超音速气流里产生振动然后折断,以前有个飞掉尾翼全过程的视频。你遇到的情况有相应的视频或者遥测数据吗?

科大50年代学生做的火箭全部用外螺(当时能找到的钢管强度很低),即使在超音速情况下从没有因为外螺的气动影响失败过。而且指导老师是钱学森,也不认为会有危害性的问题(除了阻力降低射高)。具体细节包括图纸在一本回忆录性质的书里面有介绍。
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