固體火箭發動機滾動球窩噴管強化接頭材料性能分析①

劉文芝，武建新，杜俊碩，程佳慶

(1.內蒙古工業大學機械學院，呼和浩特 010051;2.中國航天科工集團公司六院四十一所，呼和浩特 010051)

固體火箭發動機滾動球窩噴管強化接頭材料性能分析①

劉文芝1，武建新1，杜俊碩1，程佳慶2

(1.內蒙古工業大學機械學院，呼和浩特 010051;2.中國航天科工集團公司六院四十一所，呼和浩特 010051)

為提高某固體火箭發動機滾動球窩接頭接觸承載能力，降低系統擺動力矩，以單珠承載試驗模型為計算模型，采用摩擦接觸問題的Lagrange乘子法與彈塑性耦合的有限元理論，計算分析了具有不同強化層材料性能的陽球試件與滾動體接觸位置處的接觸應力、摩擦應力、變形及破壞機理;解決了陽球不同強化層材料性能對接頭接觸承載性能的影響問題。根據計算分析結果，提出了滿足彈塑性摩擦接觸性能條件下，小的摩擦系數、小的彈性模量和較大的屈服極限相配合的陽球強化層材料性能要求;通過與單珠承載試驗對比分析，檢驗了有限元建模及計算結果的合理性。

固體火箭發動機;滾動球窩噴管;強化接頭材料性能;彈塑性摩擦接觸有限元;單珠承載試驗

0 引言

某固體火箭發動機全軸擺動滾動球窩噴管的滾動球窩接頭由大尺寸球面的陰球、陽球及數個小尺寸球形滾動體等組成。接頭既是活動體與固定體間的連接件，又是載荷支承件，其接觸承載能力是決定接頭結構設計及系統功能發揮的關鍵問題之一［1］。

接頭的陰球和陽球……