运载火箭贮箱箱底法兰力学特征分析.pdfVIP

2025年第3期导弹与航天运载技术（中英文）No.32025

总第410期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.410

文章编号：2097-1974（2025）03-0023-07DOI：10.7654/j.issn.2097-1974

运载火箭贮箱箱底法兰力学特征分析

李庆庆，刘冠华，姬秀滨，张佳佳，付玉行

（蓝箭航天空间科技股份有限公司，北京，100076）

摘要:针对新一代运载火箭贮箱全搅拌摩擦焊接箱底采用的翻边法兰结构，对箱底法兰焊前装配、搅拌焊接、补焊及整

底液压考核过程中的典型位置进行应变测量，同时，进行了箱底液压过程的有限元计算。测试结果表明，法兰焊接后在圆角

区存在幅度较大的不均匀应力分布，而全搅拌补焊对法兰最终应力水平影响较小；法兰在内压承载时，存在因受力不均匀导

致局部点进入屈服的状态。通过试验验证了有限元方法的准确性，可以用于后续法兰结构优化的有效性评估。

关键词:火箭；箱底；法兰；搅拌摩擦焊；应变；有限元

中图分类号:V19文献标识码:A

MechanicalCharacteristicsAnalysisoftheFlangeontheTankBulkheadof

LaunchVehicle

LIQingqing,LIUGuanhua,JIXiubin,ZHANGJiajia,FUYuhang

(LandspaceTechnologyCo.Ltd,Beijing,100076)

Abstract:Fortheflagedstructureusedinthefullyfrictionstirweldedtankbulkheadofthenext-generationlaunchvehicle,strain

measurementsareconductedattypicallocationsduringtheflangeassembly,welding,repairwelding,andhydrostatictesting

processes.Additionally,finiteelementanalysis(FEA)isperformedtosimulatetheinternalpressureloadingofthetankbulkhead.The

testresultsrevealsignificantnon-uniformstressdistributionintheflangefilletareaafterwelding,whilefullstirringrepairweldinghas

arelativelysmallinfluenceonthefinalstressleveloftheflange.Underinternalpressureloading,theflangeexhibitunevenstress

distribution,leadingtolocalizedyieldingatcertainpoints.Theexperimentalresultsvalidatetheaccuracyofthefiniteelementmethod,

demonstratingitsapplicabilityforevaluatingtheeffectivenessofsubsequentstructuraloptimizations.

Keywords:launch