根據(jù)軟模熱膨脹壓力與復(fù)合材料推力筒壁厚和復(fù)合材料預(yù)成型體之間的變化關(guān)系,推導(dǎo)出了軟模尺寸控制方程,并采用整體澆鑄成型技術(shù)制備軟模。對整體制備出的復(fù)合材料推力筒的軸壓性能測試結(jié)果表明,復(fù)合材料推力筒整體力學(xué)性能優(yōu)異,滿足設(shè)計要求。與傳統(tǒng)VART M工藝相比較,軟模輔助RT M能通過軟模的膨脹擠膠作用,提高構(gòu)件的纖維體積分數(shù);通過加壓作用,提高構(gòu)件的致密性和表面質(zhì)量,最終使其力學(xué)性能提高。
復(fù)合材料推力筒主要用于航天器發(fā)動機與燃料儲箱間的連接,傳遞大推力載荷。以往通常采用金屬結(jié)構(gòu),重量較重,對航天器運載性能的提高有很大影響。復(fù)合材料推力支架結(jié)構(gòu)在可重復(fù)使用運載器驗證機X-33中已獲得成功應(yīng)用,減重效果明顯,因此我國也開始進行有關(guān)復(fù)合材料推力結(jié)構(gòu)的研究。
復(fù)合材料推力筒是一變壁厚的錐形體結(jié)構(gòu),筒兩端為內(nèi)翻的法蘭.24個帶倒角的大開口均勻排列在簡體上,在開口周圍的內(nèi)壁上有沿筒壁的母線方向分布的縱向加強筋和環(huán)向加強筋,見圖1。
從圖1中可以看出,復(fù)合材料推力筒的內(nèi)壁結(jié)構(gòu)復(fù)雜,整體成型難度大。如果將簡體和加強筋分別成型,則無論是采用膠接或是螺接將其組成一體,由于復(fù)合材料的層間抗剪切能力弱和模量較低等原因,其性能均低于整體成型結(jié)構(gòu)。
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