詳細(xì)介紹
膜片的同心圓圓心與玻璃圓環(huán)的圓心重合;2)將玻璃圓環(huán)另一端的外壁與光纖法蘭盤的凹槽粘結(jié)并將外部封裝固化;3)將光纖插頭旋接于光纖法蘭盤,即構(gòu)成一個(gè)壓力傳感器。光纖插頭的端面與波紋膜片的下表面形成法布里-珀羅(F-P)腔。光經(jīng)光纖垂直入射,一部分被光纖端面反射,另一部分光經(jīng)過空氣腔,被波紋膜片下表面反射,2束光在光纖內(nèi)部發(fā)生干涉。當(dāng)外界壓力發(fā)生變化,波紋膜片將發(fā)生形變,從而改變 F-P腔的腔長,引起反射譜的相位移動(dòng)。對(duì)反射光譜進(jìn)行解調(diào),可以得到腔長的大小,從而計(jì)算得出作用于波紋膜片上的壓力。
金屬膜片式隔艙脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)常選用金屬或非金屬支撐件、一側(cè)經(jīng)絕熱處理的金屬膜片組合進(jìn)行燃燒室分隔,經(jīng)驗(yàn)證,該方案采用隔熱層、沉淀硬化不銹鋼隔板本體、絕熱層和金屬膜片結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)燃燒室分隔,但仍存在質(zhì)量大、絕熱特性差等缺點(diǎn)。提出了8通氣孔金屬隔板設(shè)計(jì),提高了絕熱和抗燒蝕性能,但結(jié)構(gòu)型面仍有不足。
輪輻式支撐件可減小隔艙重量,并且可與密封膜片緊密貼實(shí),因此被廣泛應(yīng)用于各類脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)。此外,在膜片上還能實(shí)施刻痕、絕熱處理、材料改進(jìn)等措施,可進(jìn)一步改善打開壓強(qiáng)、材料敏感性等特性。采用金屬膜片和輪輻式支撐構(gòu)成隔艙結(jié)構(gòu)完成雙脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室級(jí)間隔離。其工作原理為: I 脈沖點(diǎn)火工作時(shí),在金屬膜片分隔作用下兩脈沖燃燒室保持獨(dú)立; 當(dāng) II 脈沖工作內(nèi)壓達(dá)到打開壓強(qiáng)后,膜片按預(yù)先設(shè)計(jì)形式破裂,兩級(jí)燃燒室貫通,燃?xì)庖来瓮ㄟ^隔艙結(jié)構(gòu)、I 脈沖燃燒室和尾噴管后排出,產(chǎn)生第二次推力。為實(shí)現(xiàn)以上工作過程,金屬膜片在隔艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中占重要地位。根據(jù)液體發(fā)動(dòng)機(jī)閥門破裂膜片研究方法,確定采用強(qiáng)度高、易變形的LY12鋁合金材料、薄板形式金屬膜片。另外,為可靠、方便地控制打開壓強(qiáng)、隔艙消融形狀,還需在其一側(cè)進(jìn)行預(yù)先刻痕處理。
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由于所確定的金屬膜片預(yù)制缺陷槽為均勻放射狀,各缺陷槽尺寸、受力狀態(tài)*相同,忽略各缺陷槽之間的影響,任取其中任一條缺陷作為研究對(duì)象;所設(shè)計(jì)的金屬膜片破壞形式均為 I 型裂紋擴(kuò)展破壞,因此只需求解預(yù)制缺陷處的 I 型應(yīng)力強(qiáng)度因子 KI 即可表征金屬膜片設(shè)計(jì)合理性。在該參數(shù)條件時(shí)預(yù)制缺陷上應(yīng)力強(qiáng)度因子隨徑向距離變化關(guān)系??梢钥闯觯?由于圓板中心處應(yīng)力大,應(yīng)力強(qiáng)度因子在該處也達(dá)到值,其后隨徑向距離增大逐漸減小。此外,圓心處應(yīng)力強(qiáng)度因子達(dá)到21.4 MPa/m2 ,大于對(duì)應(yīng)材料斷裂韌性,因此在該燃燒室內(nèi)壓作用下,膜片將從中心位置開始破壞并逐步擴(kuò)展致整個(gè)預(yù)制缺陷,符合預(yù)先設(shè)計(jì)。
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