固体火箭发动机试车架中推力架的结构分析研究

    由图2可得，载荷增加到原来的5倍后，推力架的最小安全系数为3.1，也是比较安全的。若适当改变红色区域的结构尺寸，此推力架也可用于测量更大推力的试验。

    图1推力架设计检查结果图

    图2载荷加大后推力架设计检查结果图

    3 Cosmos Works的加强环的设计清形分析

    加强环位于推力架的方法兰和圆法兰之间，用于加固6根钢管。

    3.1将模型尺寸定义为参数

    在设计情形参数对话框中添加参数，命名为加强环，设定过滤器为模型尺寸，在图形区域中，选择加强环中心线的直径790mm。

    3.2定义设计情形

    定义s组情形数，在参数组表格中输人数值，如表2所示。

    表2设计情形参数表格

    在结果位置处选择4个位置，分别是方法兰顶面的顶点2(1.45，0.55，-0.5)，顶点4坐标(1.45，-0.55，0.5)，和方法兰底面的顶点3坐标(1.5，0.55，-0.5)，顶点5坐标(1.5，-0.55，0.5)。

    3.3设计情形结果

    由图3可知4个顶点都在加强环中心线直径为780mm的情况下vonMises应力最小。顶点<2>和顶点<4>在加强环中心线直径为760mm的情况下vonMises应力最大，而顶点“>和顶点<5>在其为800mm的情况下vonMises应力最大。且顶点<4>的应力是迅速增大。

    图3、4个顶点的yonMises应力结果

    通过设计情形结果的显示概要还可以得到整个推力架模型在不同设计情形下的七种整体最大数，如表3所示。

    表3设计情形结果显示概要列表框

    4 结论

    通过综合运用SolidWorks和Cosmos对推力架进行三维建模和有限元计算分析，揭示出了推力架构件中的应力分布规律、变形情况和安全性。加强环的设计情形分析可以直观的得到和比较推力架模型在不同的加强环中心线直径的情况下应力、应变、位移的整体最大数。这些分析可以指导今后的优化设计，缩短设计时间，提高设计的准确性和可靠性。