[发明专利]一种气瓶支撑紧固装置设计参数和安装参数的获取方法

摘要

本发明提供了一种气瓶支撑紧固装置关键设计参数和安装参数的获得方法。基本思想为，以一定初始状态（两包带间施加初始力矩0.5Nm、缓冲垫与气瓶全接触、气瓶内充压35MPa）为起点，在满足安全准则的条件（包带应力小于包带材料屈服应力的60%、包带预紧前后气瓶伸长量的差值小于5%）下，调整包带力矩和缓冲垫与包带的接触面积，使气瓶与所述气瓶支撑紧固装置联合体的力学性能达到设计要求（所述气瓶与所述气瓶支撑紧固装置联合体的一阶频率大于90Hz），最终获得气瓶支撑紧固装置中的设计关键参数（缓冲垫接触面积）和安装参数（包带最终的预紧力矩）。本发明解决了现有技术中由于材料力学特性非线性引起的分析不准确、使设计参数和安装参数难以确定的难题。通过进行二维循环迭代试验，最终确定了设计参数和安装参数，同时验证了最终使用效果。

主权项

一种气瓶支撑紧固装置关键设计参数和安装参数的获取方法，所述支撑紧固装置包括下支架和上支架，所述下支架位于气瓶底部，与气瓶的圆柱端头用螺钉连接；所述上支架包括第一包带、第二包带和底座，所述第一包带与第二包带之间用螺栓连接，所述底座固定在航天器的结构侧板上，所述第一包带、第二包带和底座形成环形部件，且所述第一包带、第二包带和底座与气瓶之间分别放置缓冲垫，其特征在于，该安装参数获得方法包括：步骤1，对气瓶支撑紧固装置的包带施加初始力矩0.5Nm，对气瓶逐级充气至35MPa；步骤2，通过更换所述气瓶支撑紧固装置的缓冲垫减小所述缓冲垫与气瓶的接触面积的方式，使包带在施加初始力矩0.5Nm、气瓶内气压35MPa条件下包带应力小于包带屈服应力60%；步骤3，通过更换所述气瓶支撑紧固装置的缓冲垫，减小所述缓冲垫与气瓶的接触面积的方式，使所述包带预紧前后所述气瓶伸长量的差值在包带施加初始力矩0.5Nm、气瓶内气压35MPa条件下小于5%；步骤4，沿所述气瓶轴向逐级加载振动，通过每次增加包带的预紧力矩0.5Nm的方式，使所述气瓶与所述气瓶支撑紧固装置联合体的一阶频率在包带施加预紧力矩n*0.5Nm、气瓶内气压35MPa条件下大于90Hz，其中所述n为增加包带预紧力矩0.5Nm的次数；步骤5，将所述步骤3中获得的缓冲垫与气瓶的接触面积作为瓶支撑紧固装置的最终设计参数、将所述步骤4中最终获得的包带预紧力矩作为气瓶支撑紧固装置的最终安装参数。