● 摘要
喷管和燃烧室是保证固体火箭发动机正常工作，达到预期性能的重要部件。准确地预示喷管和燃烧室壳体工作过程中的应变应力场分布，是分析喷管和燃烧室壳体的必要。论文研究轴对称喷管和燃烧室壳体应变应力场数值模拟方法，采用有限元位移法求解应变应力计算方程。喷管结构的边界上考虑了温差载荷、分布载荷和集中力的作用。不同材料的层间边界上还考虑了层间摩擦力的作用，可实现对喷管热结构的精细分析。高温燃气对燃烧室壳体的影响在计算中不是主要部分，燃烧室壳体结构的边界上仅考虑分布载荷和集中力的作用。论文对喷管和燃烧室壳体结构应变应力场的有限元网格生成方法和自动显示进行研究。分析人员可以分析图形显示的网格划分结果，实现网格剖分的优化，使得计算结果更加可靠和精确。论文研究固体火箭发动机燃烧室壳体和喷管应变应力场计算模块的实现过程。根据软件模块的设计任务，对固体火箭发动机燃烧室壳体和喷管应力应变计算软件模块进行需求分析，从而导出软件模块的逻辑模型并完成了软件模块的功能设计。软件模块的开发以Visual C++6.0作为设计平台,实现了人和计算机交互式工作的功能。分析人员可以很方便地完成轴对称燃烧室壳体和喷管的有限元网格的自动划分和显示，可根据需要完成轴对称燃烧室壳体和喷管应变应力场计算，获得精确结果和很高的工作效率。软件模块采用基于OpenGL的可视化工具VTK（Visualization ToolKit）实现计算结果的可视化处理。VTK支持许多图形及可视化算法（适用于矢量、标量和张量场），使燃烧室壳体和喷管数值模拟结果的显示更直观更准确。固体火箭发动机燃烧室壳体和喷管应变应力计算软件模块具有友好的窗体界面、较为完善的功能和有效的数据管理。软件模块操作简单方便，可很好地为固体火箭发动分析人员所使用。