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储气式气体发生器故障分析及设计改进

2021-03-19 11:06 


北京中惠普分析技术研究所  气体发生器在进行放气试验时发生故障,出现了密封膜片结构强度不匹配问题,导致放气试验失败。
通过对密封膜片结构和受力过程进行分析,找出了故障原因,并改进了结构设计。
改进后的结构杜绝了膜片受力后的整体变形,使其只发生剪切断裂,提高了放气功能的可靠性。
储气式气体发生器是一种常见航天航空火工装置,通过储存在内部的高压气体实现气体输出要求某气体发生器结构,
当气体发生器需要工作时,控制系统向电爆管提供工作电流,电爆管工作后产生的高压火药燃气推动放气机构的放气活塞,
将密封膜片从设计的薄弱环节剪断,实现膜片破口。气体发生器内贮存的高压气体从膜片破口沿放气活塞的排气口排出,
实现产气功能。在某储气式气体发生器进行放气试验时,出现了低温下小装药电爆管无法正常放气
,常温和高温下正常装药电爆管出现放气异常等故障。通过对气体发生器的工作机理、
故障现象和密封膜片受力过程进行分析,发现膜片结构设计不合理是导致放气异常的主要原因。
对膜片结构进行改进设计,解决了故障问题,提高了膜片结构和电爆管装药裕度的匹配性。
密封膜片作为储气式气体发生器结构的核心部件,虽然结构和工作原理简单,但其工作过程涉及到电爆管的匹配性与工作压力、
金属受力后接触变形和冲击、膜片结构的受力变化和结构强度等方面的影响,因此其整个工作过程和受力变化情况需重点关注分析。
发生裕度试验故障的膜片结构,就是片面地考虑了工作时的剪力,而忽略了膜片受力变形后的拉力,从而出现了设计缺陷。
新改进后的结构杜绝了膜片受力后的整体变形,使其只发生剪切断裂,降低了电爆管的工作压力,提高了放气功能的可靠性。