强度设计一直是不锈钢管件结构设计的难点,同时也是一大亮点。不锈钢管件是支架上最主要的大载荷主承力构件。就不锈钢管件结构设计与优化,不锈钢管件的制备技术、轴压性能的理论设计和实验分析等进行了研究。
不论是角度铺层的不锈钢管件还是轴向/环向正交铺层管件,适当含量的环向层都能够显著提高管件的轴压强度。把20%的角度铺层(轴向铺层)改为环向铺层以后,缠绕角为20°的不锈钢管件的轴压强度提高了一倍左右,正交铺层不锈钢管件的轴压强度也提高了10%以上。
通过有限元模型对应用于可重复使用运载器验证机x-33和atlasv型运载火箭上复合材料推力支架的承载性能进行了分析,指出x-33型推力支架的结构形式的综合承载能力较好,适用于比较复杂的载荷条件,而atlasv型推力支架结构形式的压缩承载能力较好,适用于以大推力为主的载荷条件。