【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及脈沖發動機軟隔層領域，具體涉及脈沖發動機軸向式隔層打開裝置及方法。
技術介紹
1、級間隔離技術作為脈沖發動機的關鍵技術之一，其技術突破成為脈沖發動機實現工程應用的關鍵。級間隔離裝置不僅要具備良好的絕熱、承壓能力，同時還要能夠在二脈沖工作時能夠安全、可靠的打開。級間隔離裝置主要有隔艙和隔層兩種形式，其中隔層結構具有結構簡單、容易加工、消極質量輕等優點，因而隔層式脈沖發動機具有很好的應用前景。
2、隔層結構通常采用橡膠材料，與其他金屬材料不同，橡膠是典型的超彈性材料，其失效過程非常復雜，伴隨著大位移、大應變，且沒有專門針對橡膠材料的失效準則。而隔層的破裂行為會影響脈沖發動機的工作性能，因此有必要開展脈沖發動機橡膠軟質隔層的打開試驗來建立其失效準則，進而研究其打開性能。目前脈沖發動機隔層的打開試驗研究主要采用地面熱試車和高壓冷氣沖擊試驗兩種方式。熱試車成本高，周期長。而冷氣沖擊試驗中，試驗設計人員多采用發動機殼體、裝藥、點火器等各結構連接隔層的方式，對隔層進行試驗模擬。其裝置結構復雜，不容易拆卸，使得每次測量時拆卸和安裝的耗時較長，且難以多次重復使用。上述兩種方式都不能夠快速的得到大量的試驗數據用于隔層失效準則的建立、隔層結構性能設計之需。
技術實現思路
1、本申請解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，對隔層打開情況進行快速試驗，并可快捷重復開展多次試驗，為脈沖發動機隔層的失效準則建立、打開過程仿真模擬及隔層設計改進提
2、本申請提供的技術方案如下：
3、第一方面，提供了一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，包括筒體、前封頭、軟隔層和三向轉接頭，筒體的一端與前封頭采用法蘭形式連接，軟隔層套設在筒體的另一端，以使筒體、前封頭與軟隔層連接形成一個密閉空腔，用于模擬發動機的燃氣通道；軟隔層與真實發動機軟隔層相同；前封頭中心處開設有進氣口，三向轉接頭的一個接口連接于進氣口，三向轉接頭的另兩個接口分別用于連接外接氣源和壓力檢測裝置。
4、所述軟隔層包括筒體部和圓形端部，圓形端部一體連接于筒體部的一端，筒體的外徑根據筒體部的尺寸確定，以使筒體部的部分能夠緊密套設在筒體外。
5、所述圓形端部與筒體的端部之間有間隙，間隙的寬度根據真實發動機的點火器寬度確定。
6、所述間隙的寬度為真實發動機的點火器寬度。
7、所述筒體部套在筒體的外部通過固定夾固定，固定夾包括兩個半圓形的抱箍，兩個半圓形的抱箍相正對套設在軟隔層外部，兩個抱箍之間使用螺栓連接。
8、通過上述技術方案，軟隔層的邊界約束條件和所受載荷形式，與真實發動機隔層的受力情況貼近，以滿足試驗結果準確性。
9、所述壓力檢測裝置為壓力傳感器的壓測線路。
10、所述壓力傳感器為mems光纖壓力傳感器，采樣頻率0～1mhz，測量精度0.01％f.s。
11、所述筒體靠近前封頭的端部的外壁連接有法蘭，法蘭朝向前封頭的端面設置有環槽，環槽內設置有密封圈。
12、第二方面，提供了脈沖發動機軸向式隔層打開試驗方法，使用上述任一所述的脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置進行模擬，包括：
13、s1:從三向轉接頭的一個接口通入冷氣，直到軟隔層的薄弱處打開，此時通過壓力檢測裝置獲得軟隔層的破壞形式和打開壓強，破壞形式為軟隔層薄弱處位置的破壞情況，打開壓強為軟隔層薄弱處打開的壓強；
14、s2:根據破壞形式和打開壓強對軟隔層的設計進行優化，獲得優化后軟隔層；
15、s3:將模擬試驗裝置中被破壞掉的軟隔層拆下，更換上優化后軟隔層；并重復進行步驟s1-s3，直到破壞形式和打開壓強均滿足設計要求。
16、綜上所述，本申請至少包括以下有益技術效果：
17、(1)本專利技術裝置機械結構簡單可靠，成本低廉，易于維護和更換部件；
18、(2)本專利技術裝置可重復且方便快捷地對軟隔層打開過程開展試驗。試驗過程中軟隔層與真實發動機中軟隔層一致，試驗測量精度高；
19、(3)該裝置通過模擬真實發動機中軟隔層的受力形式與打開過程，測量結果可以為軟隔層打開過程仿真分析中橡膠材料失效判據模型建立提供準確的試驗結果，為結構設計改進和計算模擬驗證提供有力的支撐。
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1.一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：包括筒體(1)、前封頭(2)、軟隔層(3)和三向轉接頭(7)，筒體(1)的一端與前封頭(2)采用法蘭形式連接，軟隔層(3)套設在筒體(1)的另一端，以使筒體(1)、前封頭(2)與軟隔層(3)連接形成一個密閉空腔，用于模擬發動機的燃氣通道；軟隔層(3)與真實發動機軟隔層(3)相同；前封頭(2)中心處開設有進氣口，三向轉接頭(7)的一個接口連接于進氣口，三向轉接頭(7)的另兩個接口分別用于連接外接氣源和壓力檢測裝置。
2.根據權利要求1所述的一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：所述軟隔層(3)包括筒體部和圓形端部，圓形端部一體連接于筒體部的一端，筒體(1)的外徑根據筒體部的尺寸確定，以使筒體部的部分能夠緊密套設在筒體(1)外。
3.根據權利要求2所述的一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：所述圓形端部與筒體(1)的端部之間有間隙，間隙的寬度根據真實發動機的點火器寬度確定。
4.根據權利要求3所述的一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：所述間隙的寬度為真實發動
5.根據權利要求2所述的一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：所述筒體部套在筒體(1)的外部通過固定夾(4)固定，固定夾(4)包括兩個半圓形的抱箍，兩個半圓形的抱箍相正對套設在軟隔層外部，兩個抱箍之間使用螺栓連接。
6.根據權利要求1所述的一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：所述壓力檢測裝置為壓力傳感器(6)的壓測線路。
7.根據權利要求6所述的一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：所述壓力傳感器(6)為MEMS光纖壓力傳感器，采樣頻率0～1MHz，測量精度0.01％F.S。
8.根據權利要求1所述的一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：所述筒體(1)靠近前封頭(2)的端部的外壁連接有法蘭，法蘭朝向前封頭(2)的端面設置有環槽，環槽內設置有密封圈。
9.脈沖發動機軸向式隔層打開試驗方法，其特征在于，使用權利要求1-8任一所述的脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置進行模擬，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：包括筒體(1)、前封頭(2)、軟隔層(3)和三向轉接頭(7)，筒體(1)的一端與前封頭(2)采用法蘭形式連接，軟隔層(3)套設在筒體(1)的另一端，以使筒體(1)、前封頭(2)與軟隔層(3)連接形成一個密閉空腔，用于模擬發動機的燃氣通道；軟隔層(3)與真實發動機軟隔層(3)相同；前封頭(2)中心處開設有進氣口，三向轉接頭(7)的一個接口連接于進氣口，三向轉接頭(7)的另兩個接口分別用于連接外接氣源和壓力檢測裝置。
2.根據權利要求1所述的一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：所述軟隔層(3)包括筒體部和圓形端部，圓形端部一體連接于筒體部的一端，筒體(1)的外徑根據筒體部的尺寸確定，以使筒體部的部分能夠緊密套設在筒體(1)外。
3.根據權利要求2所述的一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝置，其特征在于：所述圓形端部與筒體(1)的端部之間有間隙，間隙的寬度根據真實發動機的點火器寬度確定。
4.根據權利要求3所述的一種脈沖發動機軸向式隔層打開試驗裝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程文霞，馬新建，李莎莎，徐大志，尤琛珣，
申請(專利權)人：上海新力動力設備研究所，
類型：發明
國別省市：
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