机械工程学报

作者：毕祥军, 陈炳全, 吴浩, 王立朋, 蒋亮亮, 王博, 周才华

单位：1. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室 大连 116024;；2. 中车长春轨道客车股份有限公司 长春 130062;；3. 北京宇航系统工程研究所 北京 100076;；4. 大连理工大学机械工程学院 大连 116024

关键词：结构优化设计,捆绑连接,线式分离系统,运载火箭；

基金：工业装备结构分析国家重点实验室开放项目基金（GZ1510）、国家自然科学基金（11802051，11802053，11825202）、大连理工大学基本科研业务费（DUT17GF103）和中国博士后科学基金（2018M640252）资助项目。

目前运载火箭的点式捆绑分离结构在承载过程中会产生过大的集中载荷。为解决这个问题，首次提出将线式分离系统应用在芯级与助推器的捆绑分离问题上，并对其进行结构优化设计，以提高结构的传力效率，实现结构轻量化。借助于有限元方法，分析捆绑状态下的受力状态和瞬态内压作用下分离系统的分离过程，深入地探讨出线式捆绑分离装置的捆绑和分离原理。基于Isight多学科优化平台集成ABAQUS，完成针对线式捆绑分离装置的优化设计。相比于传统的点式捆绑分离结构，优化后的线式捆绑分离装置减重48%，其点式结构产生的集中载荷过大问题得以有效缓解。线式捆绑分离装置的设计，和所运用的分析、优化体系，可以为我国未来运载火箭各类典型结构的设计提供参考。

来源：2019年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2019年第14期