基于变形圆筒实验的扁平管组件能量输出效率研究

膨胀管分离装置是航天运载器上一种常用的线式分离装置,其能量源为扁平管组件(炸药索、填充物和扁平管).为研究扁平管组件的能量输出效率,通过实验的方法,将扁平管组件插入1060纯铝筒中,测量铝筒外壁特征点的速度和位移变化历程,并将实验后的实验件进行线切割,测量其内径的变化.对上述实验过程进行有限元仿真分析,仿真结果与实验结果对应得较好.通过仿真分析结果获得铝筒的塑性变形能,作为扁平管组件输出的有效能量,其占炸药总能量的比值为能量输出效率,得到扁平管组件的能量输出效率约为22.8％.在有限元分析中改变填充物的材料参数,发现在一定参数范围内,扁平管组件的能量输出效率随填充物的密度、弹性模量和泊松比的增加而增加.