采用应变仪分析火箭箱式发射中箱体的动态应力应变

箱式发射装置是火箭导弹武器系统经常采用的装置之一，主要是用来提高战时反应速度。但是在箱式发射时，导弹从点火到运动出箱过程中，火箭发动机产生的燃气射流对箱体产生的冲击和干扰严重时会造成箱体损坏。所以在箱体结构设计时需要考虑此方面因素的影响。

箱式发射时燃气射流对箱体影响进行理论分析是一个复杂的过程，在火箭燃气射流动力学的研究中，虽然可以通过流场计算软件进行数值模拟，得到发射流场（压强、温度、速度场等）对发射箱的影响，但若能借助试验的方法，研究火箭导弹从点火到运动出箱整个发射过程中的动态变形情况，可以更直观地反映发射过程对箱体的影响，并验证数值模拟计算的可信度。

本文主要是介绍用采用应变仪测量箱体外表面动态应力应变的过程，对测量结果进行初步分析，并对箱体设计提出一些建议。

动应力测量方法

发射箱蒙皮材料为特种铝（LF6R GB3139-82），其弹性模量E值为67GPa，泊松比μ值为0.3,厚度为2mm。

箱体内部截面近似于正方形，顶面是发射横梁，其余三面均有加强蒙皮，左右面的加强蒙皮结构相同，强度较大，由于位置关系，底面蒙皮与左右面加强蒙皮不同，强度稍弱些。测试时，根据箱体结构特点和需要在关键位置可以布置多个测点，在箱体外壁共布置5个测点，顶面1点，底面和左侧面各2点，且均粘贴在外壁对称轴面上。

测量系统和设备简介

电测法测量应变的原理是通过粘贴在试件表面上的电阻应变片感受试件的受力变形，经电路转化为可以测量的电信号，根据电信号的变化得到试件表面的应变值。测量系统主要由应变片、应变仪和计算机组成。

应变片是非电量电测法中一种常用的转换元件。试件变形的应变量与粘贴在其上的应变片的阻值变化之间存在线性关系，利用这一特性将应变量转换成电信号。

应变仪用于获得并放大动静态应变电桥输出的微弱信号。其配套软件可采集和记录应变值，对构件进行应力分析。

试验测量中应变片采用120Ω直角形应变花，桥路按照一片工作片，一片补偿片组成半桥接入动态应变仪。

结论

经过分析研究后得出，电测法可以测量箱体外表面动态应力应变的过程，通过测试处理曲线能够分析发射过程的不同阶段和箱体的受力。从测试应力和应变的幅值可以看出发射梁间点变形*小，侧面变形较大，越靠近尾部变形越大，整个发射过程对尾部影响*大。设计时应通过对加强蒙皮的合理优化，尽可能使得同一截面的应力应变等同。