[发明专利]一种基于错频设计的导管动强度模块化结构

说明书

一种基于错频设计的导管动强度模块化结构，涉及一种在运载火箭发动机舱等恶劣力学环境中使用的错频设计的导管动强度模块化结构。本发明包括导管和固定结构；所述导管起点连接安装基座，终点连接任意位置；导管从起点引出后进行折弯布局；所述安装基座为振动激励输入源；所述固定结构用于将导管安装固定在安装基座上。

技术领域

本发明涉及一种基于错频设计的导管动强度模块化结构，涉及一种在运载火箭发动机舱等恶劣力学环境中使用的错频设计的导管动强度模块化结构。

背景技术

导管在新一代运载火箭中大量使用，布局在各个舱段中，主要用于输送气体介质，起着充气、测压等功能。运载火箭在飞行和着陆过程中，包括导管在内的所有产品处于恶劣复杂的力学环境中，发生故障的可能性较高。据统计，在发动机热试车与飞行任务中，管路、管支撑因振动产生裂纹、断裂等现象约占发动机总故障率的30％以上。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于错频设计的导管动强度模块化结构，通过合理布局导管的走向和固定方式，能够有效降低导管的振动响应，避免管路响应过大而发生破坏。

本发明的技术解决方案是：一种基于错频设计的导管动强度模块化结构，包括导管和固定结构；

所述导管起点连接安装基座，终点连接任意位置；导管从起点引出后进行折弯布局；所述安装基座为振动激励输入源；

所述固定结构用于将导管安装固定在安装基座上。

进一步地，所述导管的折弯半径不小于R20。

进一步地，导管的内径一般不大于10mm。

进一步地，导管的壁厚不大于2mm。

进一步地，根据激励条件确定导管一端与导管固定点之间的长度，使导管及固定结构的固有频率错开激励的高能量段。

进一步地，所述固定结构包括卡箍和支架，通过螺栓贯穿固定在安装基座上。

进一步地，所述固定结构的卡箍和支架上与导管的接触面内凹为略大于导管的半圆柱面。

进一步地，固定结构与导管接触宽度沿导管轴向距离为10～20mm。

进一步地，固定导管时，导管外侧缠绕柔性介质。

本发明与现有技术相比的优点在于：针对运载火箭发动机舱等恶劣力学环境下导管已发生疲劳破坏的问题，提出动强度模块化结构，通过特定的管路布局和安装方案，改善导管根部的受力情况，同时使导管的固有频率与激励输入条件的高能量段错开，降低导管的应力响应，从而避免导管发生疲劳破坏。该布局方法简单易行，具有通用性强、高可靠的优点。具体为：

(1)本发明导管的固定结构与激励输入同源，降低了导管根部等危险部位的应力响应，进而降低了疲劳破坏的可能性；

(2)本发明通过错频设计抑制导管的共振，整体降低了导管的应力响应，提高了导管的疲劳强度。

附图说明

图1为本发明管路频响函数曲线；

图2为本发明导管动强度模块化结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种基于错频设计的导管动强度模块化结构做进一步详细的说明。