【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及緊固件系統驗證方法，屬于航天器結構。
技術介紹
1、螺紋連接是航天飛行器中應用最廣泛的連接形式，其連接可靠性對發射任務成敗有著重要影響。然而，航天飛行器面對的飛行環境復雜、應用場景差異極大，對緊固件技術要求高。針對不同應用場景，航天緊固件需能夠適應的應用環境包括：高承載環境、高腐蝕環境、強振動環境、高低溫交變環境、高沖擊環境、10年以上儲存環境、重復拆裝與重復飛行環境，給緊固件的性能和質量穩定性帶來了極大挑戰。
2、然而，目前航天緊固件大多采用的緊固件在性能驗證過程中往往僅進行強度類單因素指標進行校核，未對動靜強度、環境適應性、安裝工藝等進行嚴格驗證，無法滿足新一代航天型號深低溫、超高溫、重復使用等極端服役環境要求，且在現有應用過程中經常存在緊固件自身檢測合格，但型號應用問題頻發等狀況，給航天器的可靠性帶來了巨大的隱患。
3、cn202311136615.2《一種用于航天緊固連接系統的耐腐蝕系統性設計方法》給出了緊固件與航天飛行器液體推進劑接觸的腐蝕速度試驗與判斷準則，對緊固件耐蝕性能的判定方法具有指導意義，但其中涉及的耐腐蝕試驗時間未明確與緊固件裝機后的貯存時間對應起來，沒有建立試驗時間與貯存時間的關系，故無法有效驗證10年以上貯存環境下，緊固件的承受能力；且其中的試驗時間與航天飛行器加注推進劑到發射的常用時間不相符，無法有效揭示推進劑介質接觸的緊固件的合格性。
4、cn202410601382.7《一種基于有向目標的緊固件檢測系統及方法》利用運料轉盤自動帶動緊固件進行兩步檢測
5、cn202123196579.8《一種便于分類存放的碳碳緊固件收納裝置》公開了一種便于分類存放的碳碳緊固件收納裝置，涉及緊固件收納領域，包括收納箱、箱體、收納機構、吹風組件、防護機構，方便后續緊固件的快速查找實用，增加了查找緊固件的工作效率。但其中所涉及的是未使用的緊固件狀態，且未明確緊固件存放時間，而航天器經歷的長期貯存環境時安裝后的狀態，故無法對緊固件長期貯存性能起到參考作用。
6、目前國內外緊固件的單項驗證項目已經較為完善，對航天飛行器經常遇到的10年以上儲存環境以及與推進劑介質接觸的應用環境兩種工況尚無有效驗證方法。除此之外，國內外暫未形成驗證流程，對不同的應用場景需要進行哪些驗證項目以及如何制定緊固件系統性驗證流程無明確方式，導致緊固件自身性能與航天飛行器對緊固件的要求不匹配，緊固件出產檢驗合格但實際應用不合格。
7、故目前亟需提出一種能夠滿足航天器使用過程中各種應用環境的緊固件系統驗證方法。
技術實現思路
1、本專利技術的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供緊固件系統驗證方法，確保緊固件能夠滿足航天器所經歷的不同使用環境。
2、本專利技術的技術解決方案是：
3、本專利技術公開了緊固件系統驗證方法，包括：
4、s1、對緊固件進行通用試驗驗證；若合格，則進入步驟s2；若不合格，則對緊固件進行修正后重新進行步驟s1；
5、s2、判斷緊固件是否接觸介質，若是，則進行介質相容性試驗后，進行拉伸破壞氫脆金相試驗，試驗合格后進入步驟s3；若否，則直接進行拉伸破壞氫脆金相試驗，試驗合格后進入步驟s3；
6、s3、判斷緊固件使用應力是否超過允許的最小抗拉強度的50％；若是，則進行應力綜合實驗，試驗合格后進入步驟s4；若否，則進入步驟s4；
7、s4、判斷緊固件使用過程是否承受瞬時沖擊載荷，若是，則進行沖擊韌性試驗，試驗合格進入步驟s5；若否，則進步步驟s5；
8、s5、判斷緊固件使用溫度是否低于低溫閾值；若是，則進行低溫拉伸破壞試驗；試驗合格后進入步驟s6；若否，則直接進入步驟s6；
9、s6、判斷緊固件使用溫度是否高于高溫閾值；若是，則進行高溫拉伸破壞試驗和高溫鎖緊試驗；試驗合格后進入步驟s7；若否，則直接進入步驟s7；
10、s7、判斷緊固件使用環境是否受到大剪切載荷；若是，則進行雙剪試驗；試驗合格后進入步驟s8；若否，則直接進入步驟s8；
11、s8、判斷緊固件使用環境是否暴露在潮濕或鹽霧環境；若是，則進行腐蝕環境綜合試驗；試驗合格后進入步驟s9；若否，則直接進入步驟s9；
12、s9、判斷緊固件安裝后是否要求貯存時間超過10年；若是，則進行長期貯存試驗；試驗合格后進入步驟s10；若否，則直接進入步驟s10；
13、s10、判斷緊固件是否需要重復拆裝超過5次；若是，則進行重復拆裝試驗；試驗合格后進入步驟s11；若否，則直接進入步驟s11；
14、s11、判斷緊固件是否經歷重復使用環境；若是，則進行疲勞試驗，試驗合格后，緊固件通過系統驗證；若否，則緊固件通過系統驗證。
15、進一步地，在上述方法中，所述對緊固件進行通用試驗驗證，具體為：
16、s21、對緊固件進行尺寸驗證；若合格，則進入步驟s22；若不合格，則對緊固件修正尺寸后重新進行步驟s21；
17、s22、對緊固件進行表面處理厚度與結合力試驗；若合格，則進入步驟s23；若不合格，則對緊固件進行厚度修正后重新進行步驟s22；
18、s23、對緊固件進行楔負載試驗；若合格，則進入步驟s24；若不合格，則對緊固件進行降載處理或增大頭下圓角后，重新進入步驟s21；
19、s24、對緊固件進行扳擰試驗；若合格，則進入步驟s25；若不合格，則對緊固件進行修改扳擰結構尺寸后，重新進入步驟s21；
20、s25、對緊固件進行硬度試驗；若合格，則進入步驟s26；若不合格，則修改熱處理方法或提升原材穩定性后，重新進入步驟s23；
21、s26、對緊固件進行振動試驗；若合格，則進入步驟s27；若不合格，則修改自鎖螺母收口量、修改自鎖力矩后，重新進入步驟s21；
22、s27、對緊固件進行軸向載荷試驗；若合格，則進入步驟s28；若不合格，則修改緊固件承力結構尺寸或提升原材穩定性后，重新進入步驟s21；
23、s28、對緊固件進行擰脫試驗；若合格，則進入步驟s29；若不合格，則修改托板螺母承力結構與尺寸后，重新進入步驟s21；
24、s29、對緊固件進行推出試驗；若合格，則進入步驟s30；若不合格，則修改托板螺母承力結構尺寸后，重新進入步驟s21；
25、s30、對緊固件進行永久變形試驗；若合格，則通用試驗合格；若不合格，則修改自鎖螺母收口量或修改自鎖力矩后，重新進入步驟s21。
26、進一步地，在上述方法中，所述應力綜合試驗，包括應力腐蝕試驗、應力持久試驗、應力松弛試驗和應力斷裂試驗。
27、進一步地，在上述方法中，所述應力持久試驗，施加75-83％最小破壞拉力后保持24h以上，緊固件不本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.緊固件系統驗證方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述對緊固件進行通用試驗驗證，具體為：
3.根據權利要求1所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述應力綜合試驗，包括應力腐蝕試驗、應力持久試驗、應力松弛試驗和應力斷裂試驗。
4.根據權利要求3所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述應力持久試驗，施加75-83％最小破壞拉力后保持24h以上，緊固件不應出現裂紋或斷裂；應力斷裂試驗，施加50-55％最小破壞拉力后，根據不同材料，施加100～660℃高溫并保持25h以上，緊固件不應斷裂；應力腐蝕試驗，施加70-75％最小破壞拉力后，在腐蝕溶液內浸泡1000h以上，緊固件熒光探傷不應出現裂紋；應力松弛試驗，施加58-62％最小破壞拉力后，根據不同材料，施加100～660℃高溫并保持200h以上，緊固件校驗軸力不應減小60％以上。
5.根據權利要求1所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述高溫鎖緊試驗，試驗方法為：將緊固件放置在使用溫度±5℃的條件下保溫6h±15min，冷卻至室溫后，進
6.根據權利要求1所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述介質相容性試驗，具體試驗方法為：將緊固件按照使用工況要求的擰緊力矩安裝在夾持試驗件上，并將緊固件與夾持試驗件共同浸泡在對應介質中，維持100-120h后取出，待溫度恢復至15-30℃后，進行室溫拉伸破壞試驗、氫脆試驗與金相試驗。
7.根據權利要求2所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述拉伸破壞氫脆金相試驗，具體為：
8.根據權利要求1所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述長期貯存試驗，試驗方法為：
9.根據權利要求1所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述振動試驗，具體為：
10.根據權利要求1所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述沖擊韌性試驗，具體為：采用夏比擺錘法進行沖擊韌性試驗，若沖擊功符合指標要求，則為合格；否則，為不合格，修改熱處理方法、提升緊固件原材料穩定性或更換材料，進步步驟S3。
...【技術特征摘要】
1.緊固件系統驗證方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述對緊固件進行通用試驗驗證，具體為：
3.根據權利要求1所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述應力綜合試驗，包括應力腐蝕試驗、應力持久試驗、應力松弛試驗和應力斷裂試驗。
4.根據權利要求3所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述應力持久試驗，施加75-83％最小破壞拉力后保持24h以上，緊固件不應出現裂紋或斷裂；應力斷裂試驗，施加50-55％最小破壞拉力后，根據不同材料，施加100～660℃高溫并保持25h以上，緊固件不應斷裂；應力腐蝕試驗，施加70-75％最小破壞拉力后，在腐蝕溶液內浸泡1000h以上，緊固件熒光探傷不應出現裂紋；應力松弛試驗，施加58-62％最小破壞拉力后，根據不同材料，施加100～660℃高溫并保持200h以上，緊固件校驗軸力不應減小60％以上。
5.根據權利要求1所述的緊固件系統驗證方法，其特征在于：所述高溫鎖緊試驗，試驗方法為：將緊固件放置在使用溫...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉佳運，王帥，馮韶偉，盧紅立，石玉紅，王婕，閆路，任一龍，吳勇軍，呂靜，彭博，姜周，王筱宇，何巍，李舟陽，
申請(專利權)人：北京宇航系統工程研究所，
類型：發明
國別省市：
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