文章推荐丨南京理工大学郑健副教授团队:固体火箭发动机双层铝合金壳体粘接试件性能研究

为了研究一种中小口径固体火箭发动机双层壳体粘接结构的粘接性能，进行了该壳体材料的单搭接胶接试验，初步获取了该粘接结构界面的断裂强度及断裂能等参数。同时，引入双线性内聚力模型来构建能表征该粘接结构Ⅱ型断裂行为的本构方程，并利用 HOOKE-JEEVES 优化算法，结合显式有限元分析和单胶接实验研究，对内聚参数进行反演修正。为验证内聚力模型准确性，进行了不同胶接参数下的单搭接胶接试验及数值仿真，结果表明模型能够较好地描述Ⅱ型断裂过程中的载荷 - 位移特性，仿真与试验结果的峰值载荷误差为 1.16%，失效位移误差为 2.57%，证明了该模型的有效性。采用分层随机抽样法结合多项式响应面模型 （RSM）构建Ⅱ型断裂强度的代理模型，再利用改进型遗传算法对此代理模型进行迭代优化，获得胶接参数最优解，优化后粘接结构的Ⅱ型断裂强度较初始模型提高了 14.25%，实现了胶接结构粘接性能的有效提升。本文研究形成了完整的 实验表征 - 模型构建 - 参数反演 - 性能优化”技术闭环，为该发动机双层壳体粘接结构可靠性优化设计及结构改进提供了参考。

固体火箭发动机；双层壳体粘接结构；断裂性能；单搭接胶接试验；内聚力模型；反演修正

洪泽，郑健，贺雨婷．固体火箭发动机双层铝合金壳体粘接试件性能研究 [J/OL]．推进技术 .https://link.cnki.net/urlid/11.1813.v.20251017.1900.003