Журналов:     Статей:        

Аэрокосмический научный журнал. 2015; 1: 51-63

Механическое взаимодействие стенок биметаллической оболочки камеры жидкостного ракетного двигателя при диффузионной пайке

Зарубин В. С., Кувыркин Г. Н., Пугачёв О. В.

Аннотация

В рамках расчетной схемы одноосного напряженно-деформированного состояния двухслойного кольца с промежуточными жесткими связями рассмотрено механическое взаимодействие стенок биметаллической оболочки цилиндрической камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя на этапах ее нагрева, выдержки при температуре диффузионной пайки и последующего охлаждения. Представлена верхняя оценка остаточных растягивающих напряжений в паяных соединениях и во внутренней стенке оболочки после ее охлаждения в предположении отсутствия влияния ползучести материала этой стенки, а с применением математической модели неупругого неизотермического деформирования ее материала проведено сравнение влияния ползучести при различных режимах охлаждения. Полученные результаты позволяют в зависимости от сочетания механических характеристик материалов стенок биметаллической оболочки и их температурных коэффициентов линейного расширения подбирать режим охлаждения оболочки после пайки, обеспечивающий плотный контакт паяных соединений в интервале температур затвердевания припоя и снижение остаточных напряжений во внутренней стенке. DOI: 10.7463/aersp.0415.0800092
Список литературы

1. Моисеев В.А., Тарасов В.А., Колмыков В.А., Филимонов А.С. Технология производства жидкостных ракетных двигателей / под ред. В.А. Моисеева, В.А. Тарасова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 381 с.

2. Воробей В.В., Логинов В.Е. Технология производства жидкостных ракетных двигателей. М.: Изд-во МАИ, 2001. 496 с.

3. Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели: Основы проектирования. 2-е изд., перераб. и доп. / Под ред. Д.А. Ягодникова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2005. 488 с.

4. Феодосьев В.И. Прочность теплонапряженных узлов жидкостных ракетных двигателей. М.: Оборонгиз, 1963. 210 с.

5. Балабух Л.И., Колесников К.С., Зарубин В.С., Алфутов Н.А., Усюкон В.И., Чижов В.Ф. Основы строительной механики ракет. М.: Высшая школа, 1969. 496 с.

6. Дорофеев А.А. Основы теории тепловых ракетных двигателей. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 464 с.

7. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966. 752 с.

8. Малинин Н.Н. Прикладная теории пластичности и ползучести. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1975. 400 с.

9. Зарубин В.С., Станкевич И.В. Расчет теплонапряженных конструкций. М.: Машиностроение, 2005. 352 с.

10. Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Особенности математического моделирования технических устройств // Математическое моделирование и численные методы. 2014. № 1-1. С. 5-17.

11. Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н., Савельева И.Ю. Механический аналог, моделирующий процессы неупругого неизотермического деформирования // Математическое моделирование и численные методы. 2014. № 3. С. 25-38.

12. Зарубин В.С., Кузьмин М.А. Расчетная модель неизотермического деформирования конструкционных материалов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1967. № 8. С. 31-35.

Aerospace Scientific Journal. 2015; 1: 51-63

Механическое взаимодействие стенок биметаллической оболочки камеры жидкостного ракетного двигателя при диффузионной пайке

, ,

Abstract

В рамках расчетной схемы одноосного напряженно-деформированного состояния двухслойного кольца с промежуточными жесткими связями рассмотрено механическое взаимодействие стенок биметаллической оболочки цилиндрической камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя на этапах ее нагрева, выдержки при температуре диффузионной пайки и последующего охлаждения. Представлена верхняя оценка остаточных растягивающих напряжений в паяных соединениях и во внутренней стенке оболочки после ее охлаждения в предположении отсутствия влияния ползучести материала этой стенки, а с применением математической модели неупругого неизотермического деформирования ее материала проведено сравнение влияния ползучести при различных режимах охлаждения. Полученные результаты позволяют в зависимости от сочетания механических характеристик материалов стенок биметаллической оболочки и их температурных коэффициентов линейного расширения подбирать режим охлаждения оболочки после пайки, обеспечивающий плотный контакт паяных соединений в интервале температур затвердевания припоя и снижение остаточных напряжений во внутренней стенке. DOI: 10.7463/aersp.0415.0800092
References

1. Moiseev V.A., Tarasov V.A., Kolmykov V.A., Filimonov A.S. Tekhnologiya proizvodstva zhidkostnykh raketnykh dvigatelei / pod red. V.A. Moiseeva, V.A. Tarasova. M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2008. 381 s.

2. Vorobei V.V., Loginov V.E. Tekhnologiya proizvodstva zhidkostnykh raketnykh dvigatelei. M.: Izd-vo MAI, 2001. 496 s.

3. Dobrovol'skii M.V. Zhidkostnye raketnye dvigateli: Osnovy proektirovaniya. 2-e izd., pererab. i dop. / Pod red. D.A. Yagodnikova. M.: Izd-vo MGTU im. N.E.Baumana, 2005. 488 s.

4. Feodos'ev V.I. Prochnost' teplonapryazhennykh uzlov zhidkostnykh raketnykh dvigatelei. M.: Oborongiz, 1963. 210 s.

5. Balabukh L.I., Kolesnikov K.S., Zarubin V.S., Alfutov N.A., Usyukon V.I., Chizhov V.F. Osnovy stroitel'noi mekhaniki raket. M.: Vysshaya shkola, 1969. 496 s.

6. Dorofeev A.A. Osnovy teorii teplovykh raketnykh dvigatelei. 2-e izd., pererab. i dop. M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2010. 464 s.

7. Rabotnov Yu.N. Polzuchest' elementov konstruktsii. M.: Nauka, 1966. 752 s.

8. Malinin N.N. Prikladnaya teorii plastichnosti i polzuchesti. 2-e izd., pererab. i dop. M.: Mashinostroenie, 1975. 400 s.

9. Zarubin V.S., Stankevich I.V. Raschet teplonapryazhennykh konstruktsii. M.: Mashinostroenie, 2005. 352 s.

10. Zarubin V.S., Kuvyrkin G.N. Osobennosti matematicheskogo modelirovaniya tekhnicheskikh ustroistv // Matematicheskoe modelirovanie i chislennye metody. 2014. № 1-1. S. 5-17.

11. Zarubin V.S., Kuvyrkin G.N., Savel'eva I.Yu. Mekhanicheskii analog, modeliruyushchii protsessy neuprugogo neizotermicheskogo deformirovaniya // Matematicheskoe modelirovanie i chislennye metody. 2014. № 3. S. 25-38.

12. Zarubin V.S., Kuz'min M.A. Raschetnaya model' neizotermicheskogo deformirovaniya konstruktsionnykh materialov // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Mashinostroenie. 1967. № 8. S. 31-35.