本發(fā)明涉及火箭固體發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為固體發(fā)動(dòng)機(jī)粘接界面受載狀態(tài)監(jiān)檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)由于其具有結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單﹑使用維護(hù)方便、可靠性高、貯存性能穩(wěn)定、機(jī)動(dòng)性高和經(jīng)濟(jì)性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前各國(guó)現(xiàn)役和在研的一百多種導(dǎo)彈中，固體導(dǎo)彈占到了80％以上。經(jīng)過(guò)四十多年的發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)役的型號(hào)導(dǎo)彈中，大多數(shù)第一級(jí)或第二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)都使用其作為推進(jìn)動(dòng)力裝置。因固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是長(zhǎng)期貯存、一次使用的，所以工業(yè)部門在將固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)交付部隊(duì)時(shí)都統(tǒng)一給出了其貯存和使用壽命。但在部隊(duì)的實(shí)際使用中，由于各固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的貯存和工作環(huán)境都不盡相同，即使是同一型號(hào)、同時(shí)產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)，其真實(shí)的壽命也會(huì)有很大的差異。而其真實(shí)壽命為隨機(jī)變量，所以在這一批次中會(huì)有很大一部分的發(fā)動(dòng)機(jī)還是在壽命期內(nèi)的，對(duì)這些壽命期內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行報(bào)廢銷毀會(huì)對(duì)我軍戰(zhàn)斗力產(chǎn)生重大的影響，也是對(duì)國(guó)防經(jīng)費(fèi)的重大浪費(fèi)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)外服役的固體發(fā)動(dòng)機(jī)由界面脫粘引起的失效報(bào)廢達(dá)到三分之一。對(duì)澆鑄式固體發(fā)動(dòng)機(jī)而言，界面粘接質(zhì)量尤為重要。澆鑄式固體發(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)粘接界面，有殼體/絕熱層、絕熱層/襯層、襯層/推進(jìn)劑界面，其中任何一個(gè)界面發(fā)生脫粘，將直接破壞發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性，致使發(fā)動(dòng)機(jī)失效，甚至使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆炸事故。因此對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)各粘接界面性能的研究已成為該領(lǐng)域研究者所關(guān)注的重點(diǎn)。

對(duì)于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器子系統(tǒng)可分為外置式傳感器和埋入式傳感器。目前廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)就屬于外置式傳感器。典型的外置式傳感器檢測(cè)系統(tǒng)就是工業(yè)ct檢測(cè)系統(tǒng)，工業(yè)ct檢測(cè)系統(tǒng)具有系統(tǒng)復(fù)雜、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)截面有限、成本高、維護(hù)繁瑣等缺點(diǎn)。埋入式傳感器現(xiàn)階段主要應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的監(jiān)檢測(cè)，并取得了一定的研究成果，而采用埋入傳感器對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)健康監(jiān)檢測(cè)的研究還只是局限在理論和模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用上。至今為止，埋入式傳感器還只是用于模擬的監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)中，并未用于實(shí)裝發(fā)動(dòng)機(jī)中；推進(jìn)劑的所有化學(xué)性質(zhì)仍然依靠解剖發(fā)動(dòng)機(jī)、取出裝藥進(jìn)行試驗(yàn)的破壞方式獲得。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是具有實(shí)用性的固體發(fā)動(dòng)機(jī)粘接界面受載狀態(tài)監(jiān)檢測(cè)裝置，所采取的技術(shù)方案是：

這種固體發(fā)動(dòng)機(jī)粘接界面受載狀態(tài)監(jiān)檢測(cè)裝置，包括設(shè)置在固體發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)壁的應(yīng)力-溫度傳感器，設(shè)置在固體發(fā)動(dòng)機(jī)外并與應(yīng)力-溫度傳感器通過(guò)引線相連的應(yīng)力變送器、與應(yīng)力變送器相連的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及激勵(lì)電源，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是：所述的應(yīng)力-溫度傳感器共九個(gè)，分別為第一、第二…第九應(yīng)力-溫度傳感器，結(jié)構(gòu)形式為平膜圓柱型，傳感器直徑≤φ15mm，厚度≤3mm，引線為絕緣扁平連接線，寬度3mm，厚度約為0.1mm；在所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)距離其前端1/4處和1/2處、周向6點(diǎn)鐘位置、9點(diǎn)鐘位置和12點(diǎn)鐘位置的絕熱層分別開(kāi)設(shè)內(nèi)徑大于應(yīng)力-溫度傳感器外徑2mm、深度≤3mm的盲孔，并在每個(gè)盲孔朝向固體發(fā)動(dòng)機(jī)前端的方向開(kāi)設(shè)寬度稍大于3mm的斜坡槽，六個(gè)所述的應(yīng)力-溫度傳感器通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂ab膠粘附在所述盲孔內(nèi)，其引線也通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂ab膠粘附在斜坡槽及固體發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層并沿固體發(fā)動(dòng)機(jī)軸向從固體發(fā)動(dòng)機(jī)前端引出；在所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)距離其前端3/4處、周向4點(diǎn)鐘位置、8點(diǎn)鐘位置和12點(diǎn)鐘位置的殼體/絕熱層界面開(kāi)設(shè)內(nèi)徑大于應(yīng)力-溫度傳感器外徑2mm、深度≤3mm的盲孔，并在每個(gè)盲孔對(duì)應(yīng)于傳感器出線位置、朝向固體發(fā)動(dòng)機(jī)前端的方向開(kāi)設(shè)寬度稍大于3mm的斜坡槽，三個(gè)所述的應(yīng)力-溫度傳感器通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂ab膠粘附在所述盲孔內(nèi)，其引線也通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂ab膠粘附在斜坡槽及固體發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層并沿固體發(fā)動(dòng)機(jī)軸向從固體發(fā)動(dòng)機(jī)前端引出；所述的應(yīng)力-溫度傳感器及其引線除與盲孔及絕熱層接觸面外其他各面涂刷襯層，襯層內(nèi)澆筑推進(jìn)劑藥柱。

進(jìn)一步地，在所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)距離其前端1/4處的6點(diǎn)鐘位置、9點(diǎn)鐘位置和12點(diǎn)鐘位置分別設(shè)置第七、第八、第四應(yīng)力-溫度傳感器；在所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)距離其前端1/2處的6點(diǎn)鐘位置、9點(diǎn)鐘位置和12點(diǎn)鐘位置分別設(shè)置第二、第九、第一應(yīng)力-溫度傳感器；在所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)距離其前端3/4處、周向4點(diǎn)鐘位置、8點(diǎn)鐘位置和12點(diǎn)鐘位置分別設(shè)置第五、第三、第六應(yīng)力-溫度傳感器。

進(jìn)一步地，所述的應(yīng)力-溫度傳感器的應(yīng)力范圍：-0.1～1mpa；溫度量程：-40～70℃；應(yīng)力精度：≤5％；溫度精度：≤1℃；傳感器出線：聚酰亞胺導(dǎo)電膜。

當(dāng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為16通道時(shí)，第九應(yīng)力-溫度傳感器為冗余。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下特點(diǎn)：

(1)傳感器易于安裝、不影響裝藥應(yīng)力場(chǎng)、具有較高的精確性與穩(wěn)定性，并且能全面的監(jiān)測(cè)所需要的數(shù)據(jù)信息；

(2)埋入后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)粘接界面強(qiáng)度特性、貯存特性以及工作特性的影響較低，不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞性影響；

(3)埋入在發(fā)動(dòng)機(jī)受各種載荷作用下時(shí)界面溫度響應(yīng)最快或應(yīng)力最大處。

(4)與工業(yè)ct等現(xiàn)有外置式階段性抽樣檢測(cè)裝置相比，該檢測(cè)裝置具有實(shí)時(shí)性、全壽命周期可測(cè)性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明應(yīng)力-溫度傳感器在固體發(fā)動(dòng)機(jī)上的分布示意圖。

圖2是圖1中a-a處的剖視圖。

圖3是圖1中b-b處的剖視圖。

圖4是圖1中c-c處的剖視圖。

圖5是監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)降溫過(guò)程溫度-應(yīng)力圖。

圖6是9月3日公路運(yùn)輸界面?zhèn)鞲衅鞅O(jiān)測(cè)溫度-應(yīng)力圖。

圖7是9月4日公路運(yùn)輸界面?zhèn)鞲衅鞅O(jiān)測(cè)溫度-應(yīng)力圖。

圖8是9月3日公路運(yùn)輸界面?zhèn)鞲衅?1監(jiān)測(cè)的溫度-應(yīng)力圖。

圖9是監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)公路運(yùn)輸過(guò)程界面應(yīng)力-溫度局部放大圖。

圖10是溫度循環(huán)加載示意圖。

圖11是溫度循環(huán)過(guò)程中溫度-應(yīng)力圖。

圖12是傳感器01監(jiān)測(cè)的溫度-應(yīng)力圖。

其中：圖中標(biāo)號(hào)01、02…09的部件分別為第一、第二…第九應(yīng)力-溫度傳感器。

具體實(shí)施方式

一、固體發(fā)動(dòng)機(jī)及其監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)

固體發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由點(diǎn)火裝置、燃燒室、噴管組成。其中燃燒室是固體發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，而發(fā)動(dòng)機(jī)各粘接界面又是燃燒室的薄弱部位。因此，粘接界面健康狀態(tài)的監(jiān)檢測(cè)是發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)檢測(cè)的重要組成部分。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)粘接界面產(chǎn)生脫粘的原因、特點(diǎn)與失效模式分析結(jié)果，固體發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)檢測(cè)目標(biāo)量確定為藥柱粘接界面應(yīng)力和溫度。

固體發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)主要由硬件——固體發(fā)動(dòng)機(jī)粘接界面受載狀態(tài)監(jiān)檢測(cè)裝置和軟件兩部分組成。硬件部分包括傳感器網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備；軟件部分包含信號(hào)的處理、分析和判廢標(biāo)準(zhǔn)等。

固體發(fā)動(dòng)機(jī)粘接界面受載狀態(tài)監(jiān)檢測(cè)裝置，重點(diǎn)是傳感器技術(shù)方案的設(shè)計(jì)，而傳感器的設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)考慮固體發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱、襯層和絕熱層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

固體發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室通常由藥柱、絕熱層、襯層、殼體組成。藥柱是燃燒室的主要組成部分，一般質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大。通常絕熱層和襯層的結(jié)構(gòu)質(zhì)量占燃燒室總質(zhì)量的分?jǐn)?shù)較小，結(jié)構(gòu)尺寸也較小，一般情況下襯層厚度為0.5mm-1mm；絕熱層厚度在0.8mm-20mm之間；殼體材料有金屬與非金屬兩種，殼體壁厚一般在1mm-5mm之間。

通常粘接界面應(yīng)力測(cè)試的方法有兩種，一種是在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體壁上打孔，傳感器通過(guò)孔測(cè)量粘接界面應(yīng)力，即活塞式界面應(yīng)力傳感器；另外一種是傳感器內(nèi)置在殼體內(nèi)部，固定在殼體內(nèi)壁上，即埋入式微型應(yīng)力傳感器。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，第一種方法通常用于氣體或液體應(yīng)力的測(cè)試。優(yōu)點(diǎn)是適用溫度范圍寬，對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)尺寸和體積要求較低，而且對(duì)于藥柱應(yīng)力場(chǎng)的影響基本可以忽略；缺點(diǎn)是需要在殼體壁上打孔，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性和可靠性。第二種方法通常用于固體或液體應(yīng)力的測(cè)試。優(yōu)點(diǎn)是不破壞發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的結(jié)構(gòu)，不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性和可靠性；缺點(diǎn)是對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)尺寸和體積要求較高，對(duì)藥柱應(yīng)力場(chǎng)有一定的影響。

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)項(xiàng)目研究資料的跟蹤、收集和梳理，可以看出由于埋入式應(yīng)力-溫度測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)比較突出，而且相關(guān)研制的基礎(chǔ)支撐技術(shù)發(fā)展較快，因此，埋入式界面應(yīng)力-溫度傳感器是未來(lái)監(jiān)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。本發(fā)明結(jié)合我國(guó)傳感器設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)水平實(shí)際，確定采用微型埋入式界面應(yīng)力-溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)粘接界面的應(yīng)力-溫度數(shù)據(jù)。

粘接界面應(yīng)力-溫度監(jiān)檢測(cè)裝置除了作為核心傳感元件的應(yīng)力-溫度傳感器之外，還包括激勵(lì)電源、應(yīng)力變送器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。從前述的燃燒室絕熱層、襯層與殼體結(jié)構(gòu)特征尺寸可知，燃燒室內(nèi)部傳感器的埋置空間非常有限，同時(shí)由于埋入式傳感器技術(shù)水平與安全性的限制，粘接界面應(yīng)力-溫度監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)的激勵(lì)源和輸出變送裝置放置在發(fā)動(dòng)機(jī)外部。考慮到推進(jìn)劑的安全性，傳感器的供電采用低壓直流供電，根據(jù)推進(jìn)劑的安全指標(biāo)確定直流電壓為5v，這樣就能提供低壓、低功耗、高穩(wěn)定性、高安全性的供電。由于壓力傳感器輸出信號(hào)較弱，需要將傳感器輸出的微小壓力變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，通過(guò)放大、a/d轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。

二、粘接界面應(yīng)力-溫度傳感器的結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)

作為整個(gè)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)的感知和神經(jīng)系統(tǒng)，傳感器擔(dān)負(fù)著在結(jié)構(gòu)中采集與各種物理量直接相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息的任務(wù)。是整個(gè)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。粘接界面應(yīng)力-溫度傳感器研究的第一步是確定傳感器的結(jié)構(gòu)方案和性能指標(biāo)。

(1)結(jié)構(gòu)方案的選擇

早在60年代后期，美國(guó)洛克希德公司就依據(jù)與美國(guó)空軍火箭推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的合同要求開(kāi)展了“stv”計(jì)劃研究，研究了用于固體發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱的應(yīng)力、應(yīng)變和溫度傳感技術(shù)。并在后續(xù)相關(guān)計(jì)劃中持續(xù)對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了改進(jìn)和提高，近年隨著微機(jī)電技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化階段以及在美軍方強(qiáng)烈需求的推動(dòng)下，micron公司研制了能同時(shí)測(cè)量溫度與應(yīng)力的雙參數(shù)微型粘接界面應(yīng)力-溫度傳感器。該傳感器技術(shù)成熟，應(yīng)用情況良好。參考該傳感器結(jié)構(gòu)型式和參數(shù)，同時(shí)結(jié)合我國(guó)相關(guān)行業(yè)的技術(shù)水平，確定了本發(fā)明粘接界面應(yīng)力-溫度傳感器的結(jié)構(gòu)形式為平膜圓柱型，傳感器直徑≤φ15mm，厚度≤3mm。

(2)性能指標(biāo)的確定

固體發(fā)動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸、值班和使用的全壽命周期內(nèi)要經(jīng)歷各種環(huán)境與載荷的作用。發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱/絕熱層粘接界面的應(yīng)力和溫度與藥柱結(jié)構(gòu)、材料特性和環(huán)境歷程密切相關(guān)，因此，需要根據(jù)極端環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)粘接界面應(yīng)力-溫度確定傳感器性能指標(biāo)。

根據(jù)大量相關(guān)的有限元計(jì)算結(jié)果，極端環(huán)境下某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)靠近前封頭部位在典型載荷作用下的藥柱/絕熱層粘接界面應(yīng)力最大值≤1mpa。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定粘接界面應(yīng)力-溫度傳感器的主要性能指標(biāo)如下：

應(yīng)力范圍：(-0.1～1)mpa；

溫度量程：(-40～70)℃；

應(yīng)力精度：≤5％；

溫度精度：≤1℃；

超負(fù)荷：150％；

傳感器尺寸:≤(φ15×3)㎜；

供電電壓：5vdc；

傳感器出線：聚酰亞胺導(dǎo)電膜，引線長(zhǎng)度2m；

引線要求：絕緣扁平抗干擾連接線；

傳感器封裝材料應(yīng)具備防潮、防腐蝕能力。

三、監(jiān)檢測(cè)裝置組成及技術(shù)指標(biāo)

綜合上述粘接界面應(yīng)力-溫度監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)方案，確定粘接界面應(yīng)力-溫度監(jiān)檢測(cè)裝置中的變送器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的具體技術(shù)指標(biāo)如下：

變送器尺寸：≤(70×60×40)mm；

變送器供電：24vdc；

變送器輸出：兩路，5vdc，(4～20)ma；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具備應(yīng)力與溫度零點(diǎn)調(diào)節(jié)功能；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部供電；220v；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出：24vdc；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)顯示位數(shù)：4位；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)顯示信號(hào)：兩路(溫度與應(yīng)力各一路)。

四、傳感器埋入位置

粘結(jié)界面應(yīng)力-溫度傳感器埋入位置的確定應(yīng)遵循以下三個(gè)原則：

(1)應(yīng)考慮試驗(yàn)過(guò)程中傳感器應(yīng)滿足易于安裝、不影響裝藥應(yīng)力場(chǎng)、具有較高的精確性與穩(wěn)定性，并且能全面的監(jiān)測(cè)所需要的數(shù)據(jù)信息；

(2)埋入后應(yīng)盡量降低對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)粘接界面強(qiáng)度特性、貯存特性以及工作特性的影響，不能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞性影響；

(3)應(yīng)埋入到發(fā)動(dòng)機(jī)受各種載荷作用下時(shí)界面溫度響應(yīng)最快或應(yīng)力最大處。

在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性分析中，界面粘接強(qiáng)度是其至關(guān)重要的影響因素。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)外服役的固體發(fā)動(dòng)機(jī)由界面脫粘引起的失效報(bào)廢達(dá)到三分之一。對(duì)澆鑄式固體發(fā)動(dòng)機(jī)而言，界面粘接質(zhì)量尤為重要。澆鑄式固體發(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)粘接界面，有殼體/絕熱層、絕熱層/襯層、襯層/推進(jìn)劑界面，其中任何一個(gè)界面發(fā)生脫粘，將直接破壞發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性，致使發(fā)動(dòng)機(jī)失效，甚至使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆炸事故。因此對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)各粘接界面性能的研究已成為該領(lǐng)域研究者所關(guān)注的重點(diǎn)。

依據(jù)以上分析，根據(jù)部隊(duì)多年的發(fā)動(dòng)機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)和工業(yè)ct無(wú)損檢測(cè)的結(jié)果報(bào)告，分析得出發(fā)動(dòng)機(jī)在裝藥固化、運(yùn)輸、貯存及值班過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)襯層與絕熱層的粘接界面會(huì)受到往復(fù)的拉伸，使得襯層與絕熱層界面最容易產(chǎn)生脫粘現(xiàn)象。綜合文獻(xiàn)的研究成果，將傳感器的埋入界面確定為襯層與絕熱層界面。

傳感器的埋入位置根據(jù)傳感器的尺寸(傳感器尺寸為φ15mm×3mm)，并考慮裝藥應(yīng)力-應(yīng)變場(chǎng)和安裝傳感器的個(gè)數(shù)和經(jīng)濟(jì)性。

由仿真試驗(yàn)結(jié)果可得：

(1)采用3個(gè)傳感器成正三角形安裝時(shí)，對(duì)裝藥應(yīng)力應(yīng)變的影響較小，只能測(cè)得一個(gè)界面應(yīng)力-應(yīng)變最大處的數(shù)據(jù)，但只有這種布置方案可以監(jiān)測(cè)到非象限處的界面應(yīng)力和溫度。

(2)采用3個(gè)傳感器成等腰直角三角形安裝時(shí)，對(duì)裝藥應(yīng)力應(yīng)變的影響較第一種方案影響稍大，但總體影響不大，3個(gè)傳感器能夠測(cè)得界面應(yīng)力-應(yīng)變最大、最小處及剪切力最大處的應(yīng)力應(yīng)變。

(3)采用4個(gè)傳感器成正方形安裝時(shí)，對(duì)裝藥應(yīng)力應(yīng)變的影響較第二種方案影響大，4個(gè)傳感器能夠測(cè)得界面應(yīng)力-應(yīng)變最大、最小處及剪切力最大處的應(yīng)力應(yīng)變，但考慮到實(shí)驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)性和采集數(shù)據(jù)的不重復(fù)性，不采用此種方法。

通過(guò)仿真計(jì)算安裝傳感器的藥柱應(yīng)力-應(yīng)變場(chǎng)，分析確定傳感器的安裝位置和數(shù)量：確定傳感器的安裝位置采取如圖3、4所示安裝3個(gè)成等腰直角三角形分布傳感器的方案。為了得到粘接界面非象限處的應(yīng)力和溫度，還需采用如圖2所示的安裝3個(gè)成正三角形分布的傳感器。

由于只針對(duì)圓柱段發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行模擬試驗(yàn)研究，考慮到圓柱段裝藥的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)，傳感器的布置方案采用在監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)圓柱段的1/2處和距前端1/4處，各安3個(gè)成等腰直角三角形分布的傳感器；作為探索性研究，在距后段1/4處，安裝3個(gè)成正三角形分布的3個(gè)傳感器，以用來(lái)監(jiān)測(cè)界面非象限處的軸向應(yīng)力分布。傳感器共9個(gè)，采集柱段界面的溫度-應(yīng)力數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)為16通道記錄儀，只能記錄8個(gè)傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，多余的一個(gè)傳感器為冗余)。界面應(yīng)力-溫度傳感器埋置在絕熱層與襯層界面，傳感器的電纜線從絕熱層與襯層界面間沿軸向從監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)前端引出。總體分布方案如圖1所示。

傳感器的埋入方式選擇在絕熱層上打孔，粘接在殼體內(nèi)壁的方式。首先在絕熱層上挖去φ17mm的盲孔，在引線方向加工一個(gè)斜坡槽，用以減少安裝中引線的扭曲。并將殼體打磨光滑；其次采用環(huán)氧樹(shù)脂ab膠將傳感器的固定面直接粘在殼體上，傳感器周圍也用環(huán)氧樹(shù)脂ab膠涂滿；然后在傳感器上加載一定的預(yù)壓力，并固化1個(gè)小時(shí)；最后用乙酸乙酯將傳感器的測(cè)試面清理干凈，降低傳感器的誤差，提高傳感器的測(cè)量精度。布線方式采用沿絕熱層內(nèi)表面布線的方式。采用環(huán)氧樹(shù)脂ab膠將引線沿絕熱層內(nèi)表面粘接，并從發(fā)動(dòng)機(jī)前端引出。需要注意的是引線不能有扭曲與交叉布線，以免損壞引線和產(chǎn)生信號(hào)干擾。由于引線為絕緣扁平連接線，寬度約為3mm，厚度約為0.1mm，將引線粘接在絕熱層與襯層之間不會(huì)影響界面的粘接強(qiáng)度。埋設(shè)好傳感器后，對(duì)每個(gè)傳感器進(jìn)行測(cè)試與調(diào)零。

傳感器埋入并固化好后，進(jìn)行襯層的涂刷，埋入傳感器后監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體(含絕熱層和襯層)涂刷均勻后放入50℃烘房?jī)?nèi)，保溫24小時(shí)，進(jìn)行襯層的半固化。半固化完成后，這時(shí)的襯層已經(jīng)定型，不會(huì)發(fā)生流動(dòng)和大變形，在澆鑄時(shí)的真空環(huán)境里也不會(huì)出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象，且此時(shí)更容易與推進(jìn)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成更加牢固的化學(xué)鍵，形成的粘接界面強(qiáng)度更高，故為了保證界面的粘接強(qiáng)度，在半固化好后直接進(jìn)行推進(jìn)劑的澆鑄。襯層保溫并半固化好后，再次對(duì)每個(gè)傳感器進(jìn)行測(cè)試，傳感器調(diào)試好后，直接將埋入傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體送至裝藥工房進(jìn)行澆鑄裝藥。

五、埋入傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)粘接界面強(qiáng)度影響的試驗(yàn)

在固體發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室界面埋入應(yīng)力-溫度傳感器后，對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)變-應(yīng)力場(chǎng)的影響很小，而對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)完整性影響最關(guān)鍵的即是對(duì)絕熱層(傳感器)/襯層界面粘接性能的影響。為此，需對(duì)傳感器嵌入對(duì)界面粘接強(qiáng)度的影響進(jìn)行試驗(yàn)研究。

本試驗(yàn)采用強(qiáng)度測(cè)定法對(duì)界面的粘接性能進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試。參考qj2038.1標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，用設(shè)備cmt6203臺(tái)式微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。測(cè)試粘接試件的最大抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，以驗(yàn)證埋入傳感器后的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)界面粘接強(qiáng)度是否滿足界面的粘接強(qiáng)度要求。

由于傳感器造價(jià)較高，只制作了6個(gè)粘接試件進(jìn)行試驗(yàn)研究，分兩組，一組三個(gè)。一組在試件粘接固化好后測(cè)試，采集初始數(shù)據(jù)；一組在自然貯存6個(gè)月后測(cè)試，驗(yàn)證其粘接性能。經(jīng)過(guò)拉伸試驗(yàn)后，傳感器完好無(wú)損，未發(fā)現(xiàn)界面的腐蝕和變形情況，且都是從傳感器的測(cè)試面斷裂，這是由于試件在拉伸過(guò)程中，測(cè)試面產(chǎn)生了相對(duì)較大的位移，使得傳感器測(cè)試面的粘接強(qiáng)度下降。

拉伸試驗(yàn)后，用手指輕輕壓傳感器，傳感器有持續(xù)數(shù)據(jù)輸出，說(shuō)明傳感器本身強(qiáng)度較高，拉伸試驗(yàn)不會(huì)破壞傳感器。

試驗(yàn)測(cè)得的拉伸數(shù)據(jù)如表1所示。

表1粘接試件拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)

注:本試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)均為一組3個(gè)粘接試件的平均值。

由表可以看出，在自然貯存6個(gè)月后，由于襯層的自然老化緣故，斷裂伸長(zhǎng)率與最大抗拉強(qiáng)度均有所下降，下降后的抗拉強(qiáng)度大于界面的允許應(yīng)力，說(shuō)明埋入傳感器貯存6個(gè)月后，傳感器粘接界面的粘接強(qiáng)度滿足要求，并能夠穩(wěn)定工作6個(gè)月，不會(huì)破壞界面的粘接性能和發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性。

六、監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)固化過(guò)程

針對(duì)監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)固化降溫過(guò)程中的界面應(yīng)力-溫度進(jìn)行數(shù)值仿真和監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)檢測(cè)試驗(yàn)，研究固化降溫過(guò)程中界面溫度和粘接強(qiáng)度變化規(guī)律，分析固化降溫過(guò)程界面對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)完整性的影響。

固化方案按真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的固化方案實(shí)施，澆鑄工藝采用真空澆鑄，澆鑄前監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)。由于監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)埋入應(yīng)力-溫度傳感器，考慮到受傳感器正常工作溫度的限制，本試驗(yàn)將固化溫度設(shè)定為50℃，按照工廠的固化要求，需將監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)放置在50℃的烘房?jī)?nèi)，固化120小時(shí)，然后打開(kāi)烘房大門，進(jìn)行自然降溫，降溫時(shí)間為24小時(shí)，固化完成后進(jìn)行脫模。

由于考慮用電安全問(wèn)題，在澆鑄過(guò)程中不能用電，所以澆鑄過(guò)程無(wú)法監(jiān)測(cè)界面的溫度和應(yīng)力情況。在固化降溫過(guò)程中只能臨時(shí)用電，不能長(zhǎng)期檢測(cè)，只能采取分時(shí)段監(jiān)測(cè)的方式進(jìn)行監(jiān)檢測(cè)試驗(yàn)。選取每天的上下午各約一個(gè)小時(shí)的時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，采樣頻率為1/60hz。

由于監(jiān)測(cè)采取分時(shí)段監(jiān)測(cè)的方式。

(1)在固化過(guò)程中，裝藥從液固混合狀態(tài)(流體)變?yōu)楣虘B(tài)，應(yīng)力變化小，所以監(jiān)測(cè)時(shí)段定為每天的上、下午各監(jiān)測(cè)一個(gè)小時(shí)，監(jiān)測(cè)固化過(guò)程中界面的應(yīng)力和溫度的變化規(guī)律；

(2)在降溫過(guò)程中，由于溫度差較大，將直接引起藥柱的急速收縮，界面應(yīng)力的變化速度也隨之增大，所以監(jiān)測(cè)時(shí)段為全天監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)降溫過(guò)程中界面應(yīng)力和溫度的變化規(guī)律；

(3)固化完成后，進(jìn)行脫模，考慮到用電安全，脫模過(guò)程也未能監(jiān)測(cè)，在脫模完成后，進(jìn)行檢測(cè)3個(gè)小時(shí)，監(jiān)測(cè)脫模后界面應(yīng)力-溫度的變化規(guī)律。

結(jié)果：

(1)在整個(gè)固化降溫過(guò)程中，各傳感器(除傳感器02)的溫度和應(yīng)力數(shù)據(jù)一致性較好，并且整體趨勢(shì)相同，證明傳感器埋入工藝可靠、傳感器埋入后都能正常工作。傳感器02在固化過(guò)程中能夠穩(wěn)定工作，在降溫過(guò)程中，溫度和應(yīng)力均出現(xiàn)異常，但整體趨勢(shì)符合降溫的規(guī)律，分析為傳感器本身出現(xiàn)故障，使得傳感器的線性輸出異常，故在以下的分析中不再記錄和分析傳感器02的數(shù)據(jù)。

(2)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，取固化降溫過(guò)程中的各傳感器的應(yīng)力變化幅值如表4-1，由表可以得出在固化完成后，由于裝藥兩段為自由界面，a-a和c-c面上的各傳感器變化幅值大致相同，b-b面上的傳感器01的變化幅值最大。同樣求得固化降溫過(guò)程傳感器安裝各截面的平均應(yīng)力變化幅值如表4-2，根據(jù)監(jiān)檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值仿真數(shù)據(jù)可以看出，監(jiān)檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)一致性較好，監(jiān)檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)整體大于數(shù)值仿真結(jié)果，誤差均在15％以內(nèi)。

表4-1固化降溫過(guò)程傳感器應(yīng)力變化幅值表

表4-2固化降溫過(guò)程各截面應(yīng)力平均變化幅值表

(3)在監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)固化過(guò)程中，監(jiān)測(cè)的界面溫度在50℃上下呈波浪型分布，其原因?yàn)樵诿看芜M(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，均要現(xiàn)場(chǎng)引電，現(xiàn)場(chǎng)連接監(jiān)測(cè)記錄設(shè)備，這個(gè)過(guò)程都是在打開(kāi)烘房門的前提下完成，時(shí)間約為5分鐘。在連接監(jiān)測(cè)記錄設(shè)備的過(guò)程中，烘房溫度必然會(huì)下降，進(jìn)而影響監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)界面的溫度。安裝好后關(guān)閉烘房門，設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)記錄，烘房溫度恢復(fù)50℃。監(jiān)測(cè)完成后，設(shè)備的拆卸同樣需要打開(kāi)烘房門，再次使溫度下降。設(shè)備的安裝和拆卸過(guò)程都會(huì)使溫度下降，所以溫度數(shù)據(jù)會(huì)現(xiàn)在50℃上下呈波浪型分布。

(4)在監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)固化過(guò)程中，監(jiān)測(cè)的界面應(yīng)力在一定范圍內(nèi)呈波浪型分布，分析其原因?yàn)椋菏鼙O(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的變化影響。溫度升高時(shí)，裝藥膨脹使得界面的壓應(yīng)力增大；溫度降低時(shí)，裝藥收縮使得界面的壓應(yīng)力減小。由于烘房溫度的變化，使得界面的溫度變化，界面應(yīng)力也隨之變化，使得界面應(yīng)力在一定范圍內(nèi)同樣呈波浪型分布。

(5)取降溫過(guò)程的監(jiān)檢測(cè)數(shù)據(jù)如圖5所示。由圖可以看出：在降溫初期，溫差變化較慢，各傳感器的應(yīng)力還保持著固化過(guò)程的分布規(guī)律。下端a-a面上的傳感器03、05、06的壓力最大，柱段中點(diǎn)b-b面上的傳感器01的壓力次之，上端c-c面上的傳感器04、07、08的壓力最小。這與數(shù)值仿真結(jié)果一致。

(6)由于上一節(jié)的降溫過(guò)程數(shù)值分析結(jié)果的初始條件中，界面的初始應(yīng)力為零，而試驗(yàn)過(guò)程中的初始應(yīng)力為受到“流體壓力”，所以取降溫過(guò)程的應(yīng)力變化幅值進(jìn)行分析比對(duì)(應(yīng)力變化幅值為降溫最后時(shí)刻的應(yīng)力與降溫初始的應(yīng)力之差)。取降溫過(guò)程監(jiān)測(cè)的應(yīng)力變化幅值如表4-3所示。由表可以看出b-b面上的傳感器01變化幅值最大，c-c傳感器04、07、08變化幅值均值次之，a-a面上的傳感器03、05、06變化幅值均值最小，這與仿真結(jié)果基本一致，分析原因與4.3節(jié)原因一致。

表4-3降溫過(guò)程傳感器數(shù)據(jù)變化幅值表

(7)由圖可以看出監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)脫模后，受熱脹冷縮的作用，各界面?zhèn)鞲衅鞯膽?yīng)力均隨界面的溫度變化而變化。脫模后與脫模前相比，各傳感器應(yīng)力均出現(xiàn)較大下降，各傳感器應(yīng)力的下降幅值由表4-4給出。由表可以看出脫模后，內(nèi)孔變?yōu)樽杂山缑?，使得裝藥內(nèi)部的應(yīng)力得到釋放，界面的拉應(yīng)力也隨之下降，下降幅值大致相同。

表4-4脫模前后各傳感器應(yīng)力下降幅值

七、監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)公路運(yùn)輸過(guò)程

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在出廠后和使用過(guò)程中都需要通過(guò)各種運(yùn)輸途徑，到達(dá)使用單位或其他指定位置。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)輸過(guò)程中，由于受到地域及運(yùn)行環(huán)境限制，發(fā)動(dòng)機(jī)難以避免的會(huì)受到溫度、振動(dòng)和軸向過(guò)載等各種載荷的作用，這些載荷直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性和工作性能。

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在公路上運(yùn)輸時(shí)，所受到振動(dòng)的頻率和振幅由很多因素決定，其中包括車輛的因素、道路的因素、駕駛員的因素等。

其中引起振動(dòng)的主要振源包括以下三種：

(1)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)所產(chǎn)生的振動(dòng)；

(2)車輛在道路上行駛，有路況所產(chǎn)生的振動(dòng)；

(3)車輛行駛時(shí)，空氣流動(dòng)對(duì)車輛所產(chǎn)生的振動(dòng)。

對(duì)一般較重的運(yùn)輸車輛而言，在其要求的行駛速度范圍內(nèi)，空氣流動(dòng)所引起的振動(dòng)相對(duì)于其他振動(dòng)微乎其微，這里對(duì)其忽略不記的。而相對(duì)于路況對(duì)車輛的振動(dòng)，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)也不明顯，這里發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)定義為次要振動(dòng)，所以公路運(yùn)輸?shù)闹饕駝?dòng)來(lái)自于路況對(duì)車輛所引起的振動(dòng)。

導(dǎo)彈交付部隊(duì)后，正常服役的固體發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎不會(huì)有長(zhǎng)途運(yùn)輸，只有短距離的轉(zhuǎn)載任務(wù)，這種運(yùn)輸對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響忽略不計(jì)。

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，制定以下試驗(yàn)要求：

1、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)輸條件

a.發(fā)動(dòng)機(jī)在車廂內(nèi)臥式停放，ⅱ-ⅳ象限垂直，ⅰ-ⅲ象限水平、ⅱ象限在上、頭部朝向?yàn)檐嚨那斑M(jìn)方向。

b.發(fā)動(dòng)機(jī)在車廂存放時(shí)，必須采用弧形架兩點(diǎn)支撐，嚴(yán)禁采用硬支撐。

c.將發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝上運(yùn)輸車的過(guò)程中必須采用軟吊裝，嚴(yán)禁撞擊發(fā)動(dòng)機(jī)殼體。

d.發(fā)動(dòng)機(jī)與支架在運(yùn)輸過(guò)程中不得發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

e.在運(yùn)輸過(guò)程中由于火工品專用車的車廂底部都裝有防靜電橡膠，監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)包裝箱不能捆綁固定，故采用兩側(cè)夾入木楔子的方式進(jìn)行固定。

2、公路運(yùn)輸車速小于60km/h。

3、車廂內(nèi)環(huán)境要求

溫度：20～30℃

相對(duì)濕度：≤70％。

4、最大運(yùn)輸過(guò)載系數(shù)

軸向：nx＝1

橫向：ny＝2

5、公路等級(jí)：二級(jí)或三級(jí)公路；

運(yùn)輸里程：1200km

發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)輸過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)包裝箱的裝載方式直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)所受的振動(dòng)激勵(lì)的方向和大小。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)輸要求，采用火工品專用車進(jìn)行公路運(yùn)輸，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)公路運(yùn)輸裝載要求及實(shí)際情況，再考慮火工品專用車和監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)包裝箱的尺寸，確定監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)裝載于火工品專用車。

針對(duì)運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)所受的激勵(lì)，在運(yùn)輸過(guò)程中主要監(jiān)測(cè)兩個(gè)參數(shù)：

(1)加速度參數(shù)。在運(yùn)輸過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)所受影響的主要因素即為振動(dòng)，本文通過(guò)外置的加速度記錄儀全程監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上方中點(diǎn)處的加速度數(shù)據(jù)，根據(jù)以往運(yùn)輸試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，汽車運(yùn)輸其振動(dòng)頻率一般在1～30hz，本次試驗(yàn)取采樣頻率為50hz；

(2)監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)界面的溫度和應(yīng)力參數(shù)。通過(guò)埋入式傳感器記錄界面應(yīng)力和溫度數(shù)據(jù)。由于受到傳感器本身采樣頻率的限制，本試驗(yàn)設(shè)定為采樣的最高頻率：1hz。

外置加速度記錄儀安裝在傳感器01位置的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體外表面。

分別監(jiān)測(cè)啟動(dòng)時(shí)的加速和停車時(shí)的減速振動(dòng)過(guò)載(啟動(dòng)加速和停車減速的時(shí)間定義為：從車啟動(dòng)開(kāi)始加速到規(guī)定速度50km/h及從規(guī)定速度50km/h開(kāi)始減速到停車)；分別選取車速為20km/h，30km/h，40km/h的運(yùn)輸路段，記錄測(cè)量運(yùn)輸車在上述車速運(yùn)行過(guò)程中的過(guò)載情況。

監(jiān)測(cè)試驗(yàn)路線及車速

1、監(jiān)測(cè)試驗(yàn)參數(shù)測(cè)試路線及車速

a.監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中要求的車速為20km/h、30km/h、40km//h的運(yùn)輸路段，選擇從南地加油站～添密梁之間，其路面等級(jí)為三級(jí)。

b.監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中要求的車速為50km/h、60km/h的運(yùn)輸路段，選擇g4高速公路，其路面等級(jí)為二級(jí)。

2、試驗(yàn)里程累積路線及車速

按照發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)輸要求確定運(yùn)輸路線為高速公路優(yōu)先，里程累積路段為六院46所→煙臺(tái)，最大行駛車速60km/h。全程歷時(shí)兩天，運(yùn)輸里程為1200多公里。

監(jiān)測(cè)設(shè)備供電

由于監(jiān)測(cè)電源要求為220v交流電，監(jiān)測(cè)設(shè)備功率為40w，所以運(yùn)輸過(guò)程中采用逆變器將車載電瓶用電轉(zhuǎn)換為220v監(jiān)測(cè)用電，因此行車過(guò)程中全程監(jiān)測(cè)，停車過(guò)程中需斷電，停止監(jiān)測(cè)。

監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)公路運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析

加速度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析

根據(jù)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)方案進(jìn)行監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，得到的各監(jiān)測(cè)內(nèi)容的加速度數(shù)據(jù)如表5-1～表5-7所示。

表5-1運(yùn)輸車從啟動(dòng)到時(shí)速50km/h測(cè)試結(jié)果

注：x向?yàn)檐囘\(yùn)行方向；y向?yàn)榇怪庇谲噹较?；z向?yàn)榇怪庇谲嚨装宸较颉?/p>

表5-2運(yùn)輸車從時(shí)速50km/h到停車測(cè)試結(jié)果

表5-3運(yùn)輸車三級(jí)公路時(shí)速20km/h測(cè)試結(jié)果

表5-4運(yùn)輸車三級(jí)公路時(shí)速30km/h測(cè)試結(jié)果

表5-5運(yùn)輸車三級(jí)公路時(shí)速40km/h測(cè)試結(jié)果

表5-6運(yùn)輸車二級(jí)公路時(shí)速50km/h測(cè)試結(jié)果

表5-7運(yùn)輸車二級(jí)公路時(shí)速60km/h測(cè)試結(jié)果

由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出：

(1)公路運(yùn)輸振動(dòng)屬于平穩(wěn)的隨機(jī)振動(dòng)，且基本上按正態(tài)分布。

(2)振動(dòng)過(guò)載的量級(jí)分布在0.1g—1g之間，振動(dòng)頻率的一階振動(dòng)頻率大致分布在1.4hz—7hz。

(3)運(yùn)輸試驗(yàn)x方向最大過(guò)載值為0.781g，是在三級(jí)公路30km/h時(shí)測(cè)試出來(lái)的；y方向最大過(guò)載值為0.404g，是在三級(jí)公路20km/h時(shí)測(cè)試出來(lái)的；z方向最大過(guò)載值為0.991g，是在三級(jí)公路30km/h時(shí)測(cè)試出來(lái)的，其中z向的最大過(guò)載值也為本次運(yùn)輸試驗(yàn)的最大過(guò)載值。

(4)在二級(jí)公路上以50km/h和60km/h運(yùn)輸時(shí)，由于路面較為平整，所以z方向最大加速度也最小，運(yùn)輸速度越快，其一階頻率f就越大。

5.3.2界面?zhèn)鞲衅鞅O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析

根據(jù)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)方案進(jìn)行監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，得到運(yùn)輸?shù)谝惶臁⒌诙斓母鱾鞲衅鳒囟群蛻?yīng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖6、圖7所示。

由監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析可以得到：

(1)在整個(gè)公路運(yùn)輸過(guò)程中，各傳感器(除傳感器05)的溫度和應(yīng)力數(shù)據(jù)一致性較好，并且整體趨勢(shì)相同，證明傳感器埋入工藝可靠、傳感器埋入后都能正常工作。傳感器05在第二天的運(yùn)輸過(guò)程中溫度和應(yīng)力均出現(xiàn)異常，分析為傳感器本身出現(xiàn)故障，使得傳感器的線性輸出異常，故在以下的分析中不再記錄和分析傳感器05的數(shù)據(jù)。

(2)在運(yùn)輸過(guò)程中，由于火工品專用車有保溫層，車廂內(nèi)溫度基本保持恒溫。由圖6、圖7可以看出9月3日休息的一個(gè)晚上大約10個(gè)小時(shí)的時(shí)間，監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)各位置的傳感器測(cè)得的溫度和應(yīng)力數(shù)據(jù)均無(wú)明顯變化。

表5-8各傳感器兩天中的溫度變化幅值和應(yīng)力變化幅值表

注:第一天傳感器05最后一個(gè)小時(shí)的溫度數(shù)據(jù)和第二天的應(yīng)力和溫度數(shù)據(jù)均出現(xiàn)異常

(3)由監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以得到各傳感器兩天中的溫度變化幅值和應(yīng)力變化幅值如表5-8所示。由表可以看出兩天中發(fā)動(dòng)機(jī)界面的溫度變化都很小，應(yīng)力變化幅值也不大。溫度變化幅值最大值為位于ⅱ象限的傳感器01、04、06。從裝載的方式可以看出，溫度響應(yīng)最快的位置位于最上方ⅱ象限的傳感器。

(4)受溫度變化引起的熱脹冷縮作用，使得位于中點(diǎn)上方的傳感器01的應(yīng)力變化幅值最大，兩端對(duì)稱位置的傳感器04和06變化幅值基本一致，軸對(duì)稱位置的傳感器03和05的應(yīng)力變化幅值一致。位于ⅳ象限的傳感器07溫度響應(yīng)最小，但受重力和振動(dòng)影響是的其壓應(yīng)力增大。

(5)由圖6、圖7可以看出，在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中，位于b-b面ⅱ象限的傳感器01的應(yīng)力響應(yīng)最為劇烈。因此本文取傳感器01進(jìn)行分析，取第一天(約600km)的界面應(yīng)力和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如圖7所示(傳感器數(shù)據(jù)為拉正壓負(fù))。

1)由圖可以看出界面應(yīng)力主要受溫度的影響較大，隨著溫度的下降，拉應(yīng)力增大；溫度上升，壓應(yīng)力增大。受運(yùn)輸振動(dòng)的影響，應(yīng)力變化最大幅值為0.003mpa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于界面的允許應(yīng)力0.6mpa。

2)圖中a、b點(diǎn)的溫度和應(yīng)力都有較大變化，原因?yàn)檫\(yùn)輸過(guò)程中停車，并停止監(jiān)測(cè)，再次行車后導(dǎo)致數(shù)據(jù)不連續(xù)，但符合整體變化規(guī)律。

3)為了去除溫度對(duì)界面應(yīng)力的影響，選取溫度較為平衡的中午12點(diǎn)至13點(diǎn)23分的一段用于分析振動(dòng)的影響如圖9所示。這段時(shí)間約為83分鐘，行駛了約為120公里。由圖9可以看出這個(gè)過(guò)程最大溫差為0.02℃，溫度基本保持恒溫。監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)約為120公里的運(yùn)輸振動(dòng)使得界面的拉應(yīng)力由0.037mpa降至0.034mpa，下降了0.003mpa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于界面的允許應(yīng)力0.6mpa。由此判斷本試驗(yàn)運(yùn)輸?shù)妮d荷作用對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)界面影響較小。

通過(guò)以上試驗(yàn)研究，得到：

(1)傳感器有持續(xù)數(shù)據(jù)輸出，且符合溫度-應(yīng)力變化的規(guī)律，說(shuō)明傳感器埋入方法可靠，埋入后能夠穩(wěn)定工作，并輸出有效數(shù)據(jù)；

(2)運(yùn)輸過(guò)程中界面應(yīng)力主要受溫度的影響較大，隨著溫度的下降，拉應(yīng)力增大；溫度上升，壓應(yīng)力增大；

(3)受運(yùn)輸振動(dòng)的影響，應(yīng)力變化最大幅值為0.003mpa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于界面的允許應(yīng)力0.6mpa。通過(guò)選取恒溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最大溫差為0.02℃，溫度基本保持恒溫，得到監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)約為120公里的運(yùn)輸振動(dòng)使得界面的拉應(yīng)力由0.037mpa降至0.034mpa，下降了0.003mpa。因裝藥由公路運(yùn)輸所引起的最大應(yīng)力遠(yuǎn)小于界面的允許應(yīng)力0.6mpa，所以在公路運(yùn)輸過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥各界面不會(huì)發(fā)生界面的脫粘，由此判斷運(yùn)輸中的振動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)界面的影響較小。

八、監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度循環(huán)過(guò)程

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)期貯存和艦載值班過(guò)程中，溫度載荷將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性。特別是在低溫環(huán)境下，由于裝藥的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于殼體的熱膨脹系數(shù)，低溫使得裝藥收縮，而收縮受殼體的約束，必然在粘接界面產(chǎn)生應(yīng)力集中，甚至界面的脫粘，同時(shí)裝藥的內(nèi)表面也會(huì)受到收縮的影響產(chǎn)生拉應(yīng)力和拉應(yīng)變，甚至產(chǎn)生裂紋。同樣在溫度交變載荷作用下，裝藥必然產(chǎn)生往復(fù)的收縮和膨脹，勢(shì)必在裝藥內(nèi)部及粘接界面產(chǎn)生往復(fù)的熱應(yīng)力和熱應(yīng)變，進(jìn)而造成裝藥內(nèi)部和粘接界面的疲勞損傷，降低裝藥和粘接界面的強(qiáng)度，極有可能在裝藥內(nèi)產(chǎn)生裂紋、縮孔和粘接界面上產(chǎn)生脫粘等缺陷。此外，由于瞬態(tài)溫度沖擊引起的熱應(yīng)力和熱應(yīng)變，也有可能導(dǎo)致藥柱和界面發(fā)生累積損傷，造成藥柱內(nèi)部的裂紋和粘接界面的脫粘，最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的失效。

導(dǎo)彈在加載值班載荷作用下，由于導(dǎo)彈貯運(yùn)發(fā)射箱直接暴露在甲板上，必然受太陽(yáng)輻射、晝夜溫差和艦船六個(gè)自由度振動(dòng)等因數(shù)的影響。受環(huán)境溫度的周期性變化影響，發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥和各粘接界面也會(huì)產(chǎn)生周期變化的應(yīng)力-應(yīng)變。在這種往復(fù)的應(yīng)力應(yīng)變所產(chǎn)生的疲勞損傷的作用下，發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥和各粘接界面及容易發(fā)生裂紋、縮孔和脫粘等缺陷。在艦載值班過(guò)程中，導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于密封的儲(chǔ)運(yùn)發(fā)射向內(nèi)，內(nèi)部的濕度和鹽度變化幅值很小，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響也相對(duì)較小，所以在艦載值班過(guò)程中，溫度的交變周期和變化幅值成為對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命影響的主要因素。因此，必須對(duì)溫度周期交變載荷作用下，溫度載荷對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)力-應(yīng)變變化規(guī)律和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命的影響進(jìn)行研究。

溫度循環(huán)方案

本文依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，考慮到試驗(yàn)設(shè)備的實(shí)際工作指標(biāo)，制定以下溫度循環(huán)試驗(yàn)方案：首先50℃保溫48小時(shí)，2個(gè)小時(shí)降溫至-20℃并保溫48小時(shí)，2個(gè)小時(shí)升溫至50℃并保溫48小時(shí)。降溫和升溫速率為35℃/小時(shí)，冷卻與加熱的過(guò)程均在2小時(shí)內(nèi)達(dá)到指定溫度后保溫。上述溫度載荷循環(huán)加載5個(gè)周期。溫度加載示意圖如圖10所示。

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，選用高低溫試驗(yàn)箱。該設(shè)備可以連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作，其主要技術(shù)指標(biāo)如下：

依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)放置于高低溫試驗(yàn)箱的中間部位，在發(fā)動(dòng)機(jī)下部用木塊墊起約15cm，以保障監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在溫度循環(huán)過(guò)程中盡量保持整體溫度的一致性。本試驗(yàn)不考慮濕度的變化情況，故在監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)兩側(cè)放置一定量的氯化鋰干燥劑，以保障溫度循環(huán)過(guò)程中濕度的一致性。

埋入式傳感器的引線通過(guò)高低溫試驗(yàn)箱的觀察孔引出，為保證箱體的密封性，將觀察孔的內(nèi)外兩側(cè)用聚乙烯泡沫密封。

通過(guò)埋入式傳感器記錄界面應(yīng)力和溫度數(shù)據(jù)。考慮到界面應(yīng)力和溫度的變化速度及設(shè)備的存儲(chǔ)空間，本試驗(yàn)設(shè)定為采樣的頻率為1/5hz。

根據(jù)溫度循環(huán)試驗(yàn)方案，進(jìn)行試驗(yàn)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)了5個(gè)周期21天的溫度循環(huán)試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖11所示。

由以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到：

(1)在整個(gè)溫度循環(huán)過(guò)程中，各傳感器的溫度和應(yīng)力數(shù)據(jù)一致性較好，并且整體趨勢(shì)相同，證明傳感器埋入工藝可靠，在溫度循環(huán)過(guò)程中傳感器都能正常穩(wěn)定工作，并輸出有效數(shù)據(jù)。

(2)在溫度循環(huán)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)界面的應(yīng)力隨溫度的降低而增大，隨溫度的升高而降低。低溫時(shí)，傳感器01的拉應(yīng)力最大，傳感器04、07、08的拉應(yīng)力次之，傳感器03、06的拉應(yīng)力最小。分析原因?yàn)椋何挥趦啥薬-a、c-c面上的傳感器，由于低溫時(shí)裝藥兩端面為自由界面，其變形釋放了傳感器界面的應(yīng)力，而傳感器01位于柱段中點(diǎn)b-b面上，在低溫時(shí)應(yīng)力無(wú)法釋放，使得低溫時(shí)傳感器01的拉應(yīng)力最大。

(3)由于試驗(yàn)箱過(guò)于陳舊，低溫性能不穩(wěn)定，出現(xiàn)溫度不穩(wěn)定，波動(dòng)幅度過(guò)大的現(xiàn)象。為了驗(yàn)證高低溫試驗(yàn)箱的低溫性能，本文又做了-10℃的低溫試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)溫度出現(xiàn)較大幅度的波動(dòng)，確定為高低溫試驗(yàn)箱的低溫性能不穩(wěn)定。

(4)循環(huán)之前和之后常溫時(shí)的各傳感器應(yīng)力如表6-1所示。由表可以看出：經(jīng)過(guò)5個(gè)溫度循環(huán)后，各傳感器的應(yīng)力均有所下降，這是由于經(jīng)過(guò)溫度循環(huán)后，界面出現(xiàn)疲勞損傷所致。

表6-1常溫時(shí)各傳感器的應(yīng)力值

(5)在一個(gè)循環(huán)中，低溫時(shí)，由于試驗(yàn)箱的性能不穩(wěn)定引起的溫度變化，使得應(yīng)力也有所波動(dòng)，界面的拉應(yīng)力整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這是由于裝藥為粘彈性，低溫穩(wěn)定后，裝藥發(fā)生蠕變現(xiàn)象，使得界面的拉應(yīng)力逐漸下降，整體下降趨勢(shì)呈指數(shù)規(guī)律下降，并且每個(gè)循環(huán)中，下降趨勢(shì)的“斜率”越來(lái)越小，這也符合蠕變現(xiàn)象的規(guī)律。同理在高溫時(shí)也應(yīng)出現(xiàn)類似現(xiàn)象，但由于傳感器的壓應(yīng)力量程過(guò)小，使得這一現(xiàn)象沒(méi)有監(jiān)測(cè)出來(lái)。每一次周期的溫度循環(huán)后，低溫時(shí)的界面拉應(yīng)力均有所減小，趨勢(shì)呈指數(shù)規(guī)律下降，分析原因?yàn)檠b藥和粘接界面出現(xiàn)疲勞損傷。

(6)在高溫時(shí)，由于傳感器的壓應(yīng)力極值為-0.125mpa(每個(gè)傳感器在做試驗(yàn)前都進(jìn)行了調(diào)零，使得每個(gè)傳感器的應(yīng)力極值有所不同)，界面的壓應(yīng)力超過(guò)了傳感器的極值，使得高溫時(shí)傳感器的應(yīng)力讀數(shù)不變。這個(gè)問(wèn)題已在下一批次傳感器的研制生產(chǎn)過(guò)程中，予以調(diào)整。

(7)同前文一樣，選取b-b面上的傳感器01進(jìn)行分析。選取傳感器01的一個(gè)溫度循環(huán)過(guò)程的數(shù)據(jù)如12所示。

1)由圖可以看出，傳感器01的溫度數(shù)據(jù)符合溫度加載的規(guī)律。高溫時(shí)傳感器的溫度均值為53.2℃，低溫時(shí)均值為-17.5℃，分析原因?yàn)椋阂环矫娓鶕?jù)高低溫試驗(yàn)箱內(nèi)放置的溫度計(jì)的測(cè)量結(jié)果均值為53.8℃(同時(shí)還進(jìn)行了多溫度的保溫測(cè)溫試驗(yàn))，確定高低溫試驗(yàn)箱過(guò)于陳舊，溫度控制誤差較大；另一方面為傳感器本身的測(cè)量精度誤差。

2)由于高低溫試驗(yàn)箱沒(méi)有溫度控制程序，不能控制溫度上升和下降的梯度，所以出現(xiàn)溫度變化初期，溫度的變化梯度較大的現(xiàn)象。

3)一個(gè)循環(huán)中溫度變化70℃，界面應(yīng)力變化幅值約為0.5mpa；-20℃低溫時(shí)溫度變化1.7℃，界面的應(yīng)力變化幅值約為0.05mpa；由此可以看出，在溫度循環(huán)過(guò)程中，界面的應(yīng)力變化不是隨溫度的變化呈線性分布的，低溫時(shí)溫度的變化對(duì)界面應(yīng)力的變化影響更大。

4)在溫度從低溫-20℃開(kāi)始升溫時(shí)，由于殼體的導(dǎo)熱系數(shù)較大，殼體先發(fā)生膨脹，使得界面的拉應(yīng)力積聚上升，隨著溫度的傳播，又由于裝藥的膨脹系數(shù)大于殼體的膨脹系數(shù)，使得界面的拉應(yīng)力隨著溫度的升高而積聚下降，而后變?yōu)閴簯?yīng)力。同理在溫度從50℃開(kāi)始降溫時(shí)，也應(yīng)出現(xiàn)這一現(xiàn)象，但由于傳感器的量程過(guò)小，使得沒(méi)有監(jiān)測(cè)到這一現(xiàn)象。

通過(guò)對(duì)監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的固化降溫、公里運(yùn)輸、溫度循環(huán)與自然貯存等試驗(yàn)與分析，并與模擬發(fā)動(dòng)機(jī)在自然貯存狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對(duì)分析。全文可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

(1)在監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的監(jiān)檢測(cè)試驗(yàn)全過(guò)程中，各傳感器均有持續(xù)數(shù)據(jù)輸出，得到傳感器埋入方法可靠，埋入后能夠穩(wěn)定工作六個(gè)月，并輸出有效數(shù)據(jù)；說(shuō)明本文搭建的監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)滿足工作要求，應(yīng)用性較好。

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)界面應(yīng)力在固化和降溫過(guò)程中的變化規(guī)律為：發(fā)動(dòng)機(jī)固化過(guò)程中界面壓應(yīng)力無(wú)明顯變化，只隨著溫度的升降，有小幅度增減；降溫過(guò)程中，隨著溫度的下降，界面壓應(yīng)力變?yōu)槔瓚?yīng)力且逐漸增大；降溫過(guò)程中，由于熱脹冷縮原因，監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥與后封頭脫開(kāi)，使得應(yīng)力集中得到釋放，進(jìn)而界面拉應(yīng)力極速下降，由此原因引起了應(yīng)力曲線中的兩個(gè)拐點(diǎn)，隨著溫度的進(jìn)一步下降，界面拉應(yīng)力繼續(xù)上升，當(dāng)溫度到達(dá)30℃時(shí)，界面拉應(yīng)力的最大值為0.06mpa，遠(yuǎn)小于界面的允許應(yīng)力0.6mpa，即降溫過(guò)程不會(huì)使界面產(chǎn)生脫粘現(xiàn)象。脫模及脫模后自然貯存53天后，各傳感器均能穩(wěn)定工作，并連續(xù)有效數(shù)據(jù)輸出，說(shuō)明脫模過(guò)程不會(huì)使各傳感器的粘接界面出現(xiàn)脫粘現(xiàn)象；

(3)受運(yùn)輸振動(dòng)影響，應(yīng)力變化最大幅值為0.003mpa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于界面的允許應(yīng)力0.6mpa。當(dāng)溫度基本保持恒溫時(shí)，得到監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)約為120公里的運(yùn)輸振動(dòng)載荷后，使得界面的拉應(yīng)力由0.037mpa降至0.034mpa，僅下降了0.003mpa。數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了公路運(yùn)輸中，監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的界面不會(huì)發(fā)生脫粘等缺陷，由此得到運(yùn)輸中的振動(dòng)不會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)界面產(chǎn)生破壞性影響；

(4)在溫度循環(huán)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)界面的應(yīng)力隨溫度的降低而增大，隨溫度的升高而降低，低溫時(shí)溫度的變化對(duì)界面應(yīng)力的變化影響更大，每一次周期的溫度循環(huán)后，低溫時(shí)的界面拉應(yīng)力均有所減小，趨勢(shì)成指數(shù)分布，說(shuō)明裝藥和粘接界面出現(xiàn)了疲勞損傷。

(5)通過(guò)監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)與自然貯存狀態(tài)下模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，得到監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)與模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的界面應(yīng)力變化規(guī)律，進(jìn)一步確定了監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)各種載荷作用下與自然貯存的相關(guān)性；將監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)與自然貯存模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)性應(yīng)用于艦載環(huán)境下某型發(fā)動(dòng)機(jī)，從界面應(yīng)力的變化規(guī)律角度得到了受環(huán)境溫度的影響某型發(fā)動(dòng)機(jī)艦載值班一年相當(dāng)于自然貯存2.39年。

(6)由于發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥是記憶性材料，發(fā)動(dòng)機(jī)界面的應(yīng)力是全壽命中的各種載荷綜合作用的結(jié)果。監(jiān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的界面各點(diǎn)應(yīng)力數(shù)據(jù)在任意時(shí)刻都不可能應(yīng)力全為零，而數(shù)值模擬則假定初始應(yīng)力為零，但通過(guò)對(duì)各載荷的應(yīng)力幅值進(jìn)行分析比對(duì)發(fā)現(xiàn)，數(shù)值模擬的應(yīng)力變化幅值與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的應(yīng)力幅值基本一致，說(shuō)明在數(shù)值仿真的結(jié)果分析中，其應(yīng)力的幅值變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響更為重要。