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JP4998060B2 - Hydraulic pressure destruction test apparatus and test method for propellant tank for spacecraft - Google Patents
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Description

本発明は、宇宙機用推薬タンクの液圧破壊試験装置および試験方法に関し、特に宇宙空間での無重力状態において推薬である液体を収納する大型タンクの液圧破壊試験装置および試験方法に関する。   The present invention relates to a hydraulic pressure destruction test apparatus and test method for a propellant tank for a spacecraft, and more particularly, to a hydraulic pressure destruction test apparatus and a test method for a large tank that contains a liquid as a propellant in a weightless state in space.

一般に、人工衛星等の宇宙空間を航行する宇宙機用推薬タンクには、効率的に残量液体を排出するために球形タンクの内周にメッシュで覆われた液体通路(チャンネル)が形成されている(特許文献1参照)。
これらの液体通路、特にメッシュ部には、衛星運行中に、液体振動、スロッシング、面外圧力変動により、振動疲労破壊が生じる可能性が存在する。したがって、これらの推薬タンクは、振動疲労破壊に対する強度試験を行う必要があった。
しかし、従来は、実機により近い状態でチャンネル部材のメッシュ溶接部の破壊試験を実施するニーズはあったが、実施が困難であった。そこで、チャンネル部材のメッシュ溶接部に機械的荷重を負荷して破壊試験を実施していた。
In general, propellant tanks for spacecraft that travel in outer space such as artificial satellites have a liquid passage (channel) covered with a mesh on the inner periphery of a spherical tank in order to efficiently discharge the remaining liquid. (See Patent Document 1).
In these liquid passages, particularly mesh portions, there is a possibility of vibration fatigue failure due to liquid vibration, sloshing, and out-of-plane pressure fluctuation during satellite operation. Therefore, these propellant tanks had to be subjected to a strength test against vibration fatigue failure.
However, in the past, there was a need to conduct a destructive test on the mesh welded portion of the channel member in a state closer to the actual machine, but this was difficult to implement. Therefore, a destructive test was performed by applying a mechanical load to the mesh welded portion of the channel member.

例えば、図11に示すようなチャンネル部材1の一部をカットして治具支持部2を形成し、メッシュ3をシーム溶接した試験片4を作成し、これを図12に示すような破壊試験機5にセットし、チャンネル部材1に荷重バー6を挿通して、荷重Pを鋼球7を介して加える。試験片4は、荷重バー6と共に下降し、治具支持部2が治具8に当接した後は、メッシュ3に荷重が付加され破壊に至るまでの荷重を測定することができる。
特開平9−20299(第3図)
For example, a part of the channel member 1 as shown in FIG. 11 is cut to form the jig support portion 2, and a test piece 4 in which the mesh 3 is seam welded is created. This is a destructive test as shown in FIG. The load bar 6 is inserted into the channel member 1 and the load P is applied through the steel ball 7. After the test piece 4 is lowered together with the load bar 6 and the jig support portion 2 comes into contact with the jig 8, it is possible to measure the load until the load is applied to the mesh 3 and breaks.
JP-A-9-20299 (FIG. 3)

しかし、液体振動、スロッシング、面外圧力変動によるチャンネル部材のメッシュに付与される均一荷重を、機械式荷重で代替した場合には、機械式荷重付与のための圧子(押し治具)の形状の影響が避けられない。このため、機械式荷重では、完全に均一な荷重をメッシュに付与することは不可能であり、また、圧子の接触端部の集中荷重により圧力による均一荷重により得られる強度とは異なった値となる。したがって、上記した機械荷重負荷方式の破壊試験では、実際の宇宙空間で生じる破壊を再現することは困難であった。
また、より現実に近いと考えられる液圧式の振動疲労破壊方法は確立していなかった。
However, when the uniform load applied to the mesh of the channel member due to liquid vibration, sloshing, or out-of-plane pressure fluctuation is replaced with a mechanical load, the shape of the indenter (pushing jig) for applying the mechanical load The effect is inevitable. For this reason, with a mechanical load, it is impossible to apply a completely uniform load to the mesh, and the strength obtained by the uniform load due to pressure is different from the concentrated load at the contact end of the indenter. Become. Therefore, it has been difficult to reproduce the fracture that occurs in the actual outer space in the above-described destructive testing of the mechanical load system.
In addition, a hydraulic vibration fatigue destruction method that is considered to be closer to reality has not been established.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、宇宙機用推薬タンク内部のメッシュ部の液圧破壊試験装置および試験方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a fluid pressure destruction test apparatus and a test method for a mesh portion inside a propellant tank for a spacecraft.

本発明に係る液圧破壊試験装置および試験方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第1の発明に係る宇宙機用推薬タンクの液圧破壊試験装置は、チャンネル部材の開口面にシーム溶着されたメッシュ部材の液圧破壊試験装置であって、ベース部材の上に載置され、試験片のメッシュ部材の面外変形を可能とする空間を備えた試験片保持台と、前記試験片保持台の上に載置され試験片の開口部周辺を押さえる水圧底板と、前記水圧底板の上に載置された膜部材と、前記膜部材の周縁を前記水圧底板との間で狭持するとともに試験片に向かって開口したシリンダと、前記シリンダに挿通されたピストンと、からなり、前記試験片保持台に保持された前記試験片の前記メッシュ部材に前記膜部材を介して前記シリンダとピストンによって面外方向の液圧を付加することを特徴とする。
In the hydraulic pressure break test apparatus and test method according to the present invention, the following means are employed in order to solve the above problems.
A spacecraft propellant tank hydraulic pressure breakage test apparatus according to a first aspect of the present invention is a mesh member liquid pressure breakage test apparatus seam welded to an opening surface of a channel member, which is placed on a base member. A test piece holding base having a space that enables out-of-plane deformation of the mesh member of the test piece, a hydraulic bottom plate placed on the test piece holding base and pressing the periphery of the opening of the test piece, and the hydraulic bottom plate A membrane member placed on the cylinder, a cylinder that sandwiches the periphery of the membrane member between the hydraulic bottom plate and opens toward the test piece, and a piston inserted through the cylinder, An out-of-plane hydraulic pressure is applied to the mesh member of the test piece held on the test piece holding base by the cylinder and the piston through the membrane member.

また、前記膜部材は、厚さ0.2〜1.0mmのゴムであることを特徴とする。
また、前記チャンネル部材の開口部の両端軸方向に設置される膜部材侵入防止部材を備えることを特徴とする。
The membrane member is rubber having a thickness of 0.2 to 1.0 mm.
In addition, a film member intrusion preventing member is provided in the axial direction of both ends of the opening of the channel member.

第2の発明に係る宇宙機用推薬タンクの液圧破壊試験方法は、チャンネル部材の開口面にシーム溶着されたメッシュ部材の液圧破壊試験方法であって、前記チャンネル部材のチャンネル面に液圧を作用させるための開口部を設ける試験片作成工程と、前記チャンネル部材の開口部の両端軸方向に膜部材侵入防止部材を設置する工程と、前記開口部の縁に膜部材破損防止材を設置する工程と、前記開口部から進入する可撓性の膜部材を介して、前記メッシュ部材に面外方向の液圧をシリンダによって付加する加圧工程と、からなることを特徴とする。   A hydraulic fracture test method for a propellant tank for a spacecraft according to a second aspect of the present invention is a hydraulic fracture test method for a mesh member seam welded to an opening surface of a channel member. A test piece preparation step of providing an opening for applying pressure, a step of installing a membrane member intrusion prevention member in the axial direction of both ends of the opening of the channel member, and a membrane member breakage prevention material at the edge of the opening And a pressurizing step of applying an out-of-plane hydraulic pressure to the mesh member by a cylinder through a flexible membrane member entering from the opening.

また、前記加圧工程において、前記シリンダと前記膜部材の間に合成ゴム系接着剤を塗布することを特徴とする。   In the pressurizing step, a synthetic rubber adhesive is applied between the cylinder and the membrane member.

本発明によれば以下の効果を得ることができる。
本発明に係る宇宙機用推薬タンクの液圧破壊試験装置は、ベース部材の上に載置され、試験片のメッシュ部材の面外変形を可能とする空間を備えた試験片保持台と、前記試験片保持台の上に載置され試験片の開口部周辺を押さえる水圧底板と、前記水圧底板の上に載置された膜部材と、前記膜部材の周縁を前記水圧底板との間で狭持するとともに試験片に向かって開口したシリンダと、前記シリンダに挿通されたピストンとからなり、前記試験片保持台に保持された試験片のメッシュ部材に膜部材を介して、前記シリンダとピストンによって面外方向の液圧を付加するので、実際に近い液圧破壊試験を行うことができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
A hydraulic pressure destruction test apparatus for a spacecraft propellant tank according to the present invention is mounted on a base member, and a test piece holding base having a space that enables out-of-plane deformation of a mesh member of the test piece, A hydraulic bottom plate placed on the test piece holder and holding the periphery of the opening of the test piece, a membrane member placed on the hydraulic bottom plate, and a peripheral edge of the membrane member between the hydraulic bottom plate The cylinder and the piston include a cylinder that is sandwiched and opened toward the test piece, and a piston that is inserted into the cylinder, and a mesh member of the test piece that is held by the test piece holding base via a membrane member. Since the hydraulic pressure in the out-of-plane direction is applied by the above, it is possible to perform a hydraulic breakdown test close to the actual.

また、膜部材が厚さ0.2〜1.0mmのゴムであるので、開口部から膨張して入り込み、シーム溶接したメッシュ部材に面外曲げ変形を起こさせることができる。
また、前記チャンネル部材の開口部の両端軸方向に膜部材侵入防止部材を設置したので、膜部材により確実にメッシュ部材に面外曲げ変形を起こさせることができる。
Further, since the membrane member is rubber having a thickness of 0.2 to 1.0 mm, it is possible to cause out-of-plane bending deformation in the mesh member that is expanded and entered from the opening and seam-welded.
Further, since the membrane member intrusion preventing member is installed in the axial direction of both ends of the opening of the channel member, the mesh member can surely cause out-of-plane bending deformation of the mesh member.

また、本発明に係る宇宙機用推薬タンクの液圧破壊試験方法は、チャンネル部材の開口面にシーム溶着されたメッシュ部材の液圧破壊試験方法であって、前記チャンネル部材のチャンネル面に液圧を作用させるための開口部を設ける試験片作成工程と、前記チャンネル部材の開口部の両端軸方向に膜部材侵入防止部材を設置する工程と、前記開口部の縁に膜部材破損防止材を設置する工程と、前記開口部から進入する可撓性の膜部材を介して、前記メッシュ部材に面外方向の液圧をシリンダによって付加する加圧工程とからなるので、実際に近い液圧破壊試験を行うことができる。   Also, a hydraulic pressure breakage test method for a propellant tank for a spacecraft according to the present invention is a liquid pressure breakage test method for a mesh member seam welded to an opening surface of a channel member, and the liquid pressure breakage test method is applied to the channel surface of the channel member. A test piece preparation step of providing an opening for applying pressure, a step of installing a membrane member intrusion prevention member in the axial direction of both ends of the opening of the channel member, and a membrane member breakage prevention material at the edge of the opening Since it consists of a step of installing and a pressurizing step of applying hydraulic pressure in the out-of-plane direction to the mesh member through a flexible membrane member entering from the opening, a hydraulic pressure breakdown close to actual A test can be performed.

また、加圧工程において、シリンダと膜部材の間に合成ゴム系接着剤を塗布するので、液漏れを防止することができる。   Moreover, since a synthetic rubber adhesive is applied between the cylinder and the membrane member in the pressurizing step, liquid leakage can be prevented.

以下、本発明に係る宇宙機用推薬タンクの液圧破壊試験装置および試験方法の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る液圧破壊試験装置を示す縦断面図である。図2は、図1のA−A線断面図である。図3は、図1のB−B線断面図である。
Hereinafter, embodiments of a hydraulic pressure destruction test apparatus and a test method for a propellant tank for a spacecraft according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a hydraulic fracture testing apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

液圧破壊試験装置Mは、後述する衛星用推薬タンク60のチャンネルメッシュ部材61の耐久性を試験するための装置である。
液圧破壊試験装置Mは、ベース部材10の上に載置され、後述する試験片18のメッシュ部材27(図7参照)の面外変形を可能とする空間11を備えた試験片保持台12と、試験片保持台12の上に載置され試験片の開口部周辺を押さえる水圧底板13と、水圧底板13の上に載置された膜部材14(図5参照)と、膜部材14の周縁を水圧底板13との間で狭持するとともに試験片に向かって開口したシリンダ15と、シリンダ15に挿通されたピストン16等と、から構成されている。
The hydraulic pressure breaking test apparatus M is an apparatus for testing the durability of the channel mesh member 61 of the satellite propellant tank 60 described later.
The hydraulic fracture test apparatus M is placed on the base member 10 and has a test piece holding base 12 having a space 11 that enables an out-of-plane deformation of a mesh member 27 (see FIG. 7) of a test piece 18 described later. A hydraulic bottom plate 13 placed on the test piece holder 12 and holding the periphery of the opening of the test piece, a membrane member 14 (see FIG. 5) placed on the hydraulic bottom plate 13, and the membrane member 14 The cylinder 15 includes a cylinder 15 that has a peripheral edge between the hydraulic bottom plate 13 and opens toward the test piece, and a piston 16 that is inserted through the cylinder 15.

ベース部材10は、ボルト17によって基礎に固定されている。
試験片保持台12は、ほぼ中央に試験片のメッシュ部材の面外変形を可能とする空間11を有し、この空間11に架け渡すように試験片18の両端を保持する凹溝19を有している。
The base member 10 is fixed to the foundation by bolts 17.
The test piece holding base 12 has a space 11 that allows the mesh member of the test piece to be deformed out of the plane, and has a concave groove 19 that holds both ends of the test piece 18 so as to span the space 11. is doing.

試験片保持台12は、ボルト20によってベース部材10に固定される。
水圧底板13は、中央に試験片に形成する開口部とほぼ等しい開口13aを有しており、試験片18の開口部周辺を押さえる。また、開口13aは、上に設置されるシリンダ15の開口に向かってテーパー状に拡開しており、ボルト25でシリンダ15に固定されている。
The specimen holder 12 is fixed to the base member 10 with bolts 20.
The hydraulic bottom plate 13 has an opening 13 a substantially equal to the opening formed in the test piece at the center, and presses the periphery of the opening of the test piece 18. Further, the opening 13 a is expanded in a tapered shape toward the opening of the cylinder 15 installed on the upper side, and is fixed to the cylinder 15 with a bolt 25.

膜部材14は、弾性および水密性を有するものであればよく、天然ゴム、合成ゴム等を使用することができる。厚さは、0.2mm〜1.0mmの範囲であればよい。   The membrane member 14 only needs to have elasticity and water tightness, and natural rubber, synthetic rubber, or the like can be used. The thickness may be in the range of 0.2 mm to 1.0 mm.

シリンダ15は、ボルト21によって試験片保持台12に固定されている。また、シリンダ15には、ピストン16がOリング22を介して挿入されている。シリンダ15の上端には、ピストン16が抜けるのを防止するために、上押さえ板23がボルト24によって取り付けられている。   The cylinder 15 is fixed to the test piece holder 12 with bolts 21. A piston 16 is inserted into the cylinder 15 via an O-ring 22. An upper pressing plate 23 is attached to the upper end of the cylinder 15 with bolts 24 in order to prevent the piston 16 from coming off.

図4は、液圧破壊試験装置の平面図である。図5は、図2のC−C線拡大断面図である。
膜部材14は、水圧底板13とシリンダ15に挟まれており、水圧底板13の開口13aを覆っている。また、膜部材14とシリンダ15の間には、合成ゴム系接着剤が塗布されており、シールの役割をするとともに付与された圧力を保持する。
FIG. 4 is a plan view of the hydraulic pressure breaking test apparatus. FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along the line CC of FIG.
The membrane member 14 is sandwiched between the hydraulic bottom plate 13 and the cylinder 15 and covers the opening 13 a of the hydraulic bottom plate 13. In addition, a synthetic rubber adhesive is applied between the membrane member 14 and the cylinder 15 to serve as a seal and hold the applied pressure.

図6は、衛星用推薬タンクの一例を示す説明図である。
衛星用推薬タンク60の内部には、無重力空間において、表面張力効果によってメッシュを通過してチャンネル内に入った推薬を出口へ誘導するチャンネルメッシュ部材61が設けられている。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a propellant tank for satellite.
Inside the satellite propellant tank 60 is provided a channel mesh member 61 that guides the propellant that has passed through the mesh and entered the channel to the outlet by a surface tension effect in a weightless space.

このチャンネルメッシュ部材61には、衛星の飛行中に液体振動、スロッシング、面外圧力変動により、振動疲労破壊が生じる可能性がある。したがって、衛星用推薬タンク60のチャンネルメッシュ部材61は、振動疲労破壊に対する強度試験を行うことが必要である。   In the channel mesh member 61, vibration fatigue failure may occur due to liquid vibration, sloshing, and out-of-plane pressure fluctuation during flight of the satellite. Accordingly, the channel mesh member 61 of the satellite propellant tank 60 needs to be subjected to a strength test against vibration fatigue failure.

図7は、衛星用推薬タンクの液圧破壊試験装置に使用する試験片の平面図である。
図8は、試験片の一部を切り欠いた側面図である。図9は、図8のD−D線断面図である。
試験片18は、所定長さのチャンネル部材26の開口面にメッシュ部材27がシーム溶接されている。ここで使用されるメッシュ部材27は、例えばオーステナイト系ステンレス鋼製であって、線径0.035mmのものがチャンネルの長手方向に1インチ当たり325本、線径0.025mmのものが幅方向に1インチ当たり2300本配設されている。
別の例では、線径0.190mmのものがチャンネルの長手方向に1インチ当たり40本、線径0.140mmのものが幅方向に1インチ当たり400本配設されている。
なお、長手方向及び幅方向の線径や、1インチ当たりの本数としては、上述した2例以外であってもよい。特に、線径としては、0.2mm以下が好ましい。
FIG. 7 is a plan view of a test piece used in a hydraulic pressure destruction test apparatus for a propellant tank for a satellite.
FIG. 8 is a side view in which a part of the test piece is cut away. 9 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
In the test piece 18, a mesh member 27 is seam welded to an opening surface of a channel member 26 having a predetermined length. The mesh member 27 used here is made of, for example, austenitic stainless steel, and a wire diameter of 0.035 mm is 325 per inch in the longitudinal direction of the channel, and a wire diameter of 0.025 mm is in the width direction. 2300 are arranged per inch.
In another example, 40 wires having a diameter of 0.190 mm per inch in the longitudinal direction of the channel and 400 wires having a wire diameter of 0.140 mm are disposed in the width direction per inch.
The wire diameter in the longitudinal direction and the width direction and the number per inch may be other than the two examples described above. In particular, the wire diameter is preferably 0.2 mm or less.

また、試験片18には、チャンネル部材26のチャンネル面に液圧を作用させるための長方形の開口部28が切削加工されている。なお、開口部28の切削面とチャンネル内側面が同一面となるように加工するとともに、膜部材14が破損しないように角部を面取り加工することが好ましい。   Further, the test piece 18 has a rectangular opening 28 for applying a hydraulic pressure to the channel surface of the channel member 26. It is preferable that the cut surface of the opening 28 and the inner side surface of the channel are processed to be the same surface, and the corner portion is chamfered so that the membrane member 14 is not damaged.

次に、以上のように構成された液圧破壊試験装置と試験片を使用した液圧破壊試験方法について説明する。
先ず、試験片作成工程で所定長さのチャンネル部材26の開口面にメッシュ部材27をシーム溶接するとともに、チャンネル面に液圧を作用させるための長方形の開口部28切削する。
この際に、開口部28の切削面とチャンネル内側面が同一面となるよう切削し、角部を面取り加工する。これにより、試験片18が作成される。
Next, a hydraulic fracture test method using the hydraulic fracture test apparatus configured as described above and a test piece will be described.
First, the mesh member 27 is seam welded to the opening surface of the channel member 26 having a predetermined length in the test piece preparation step, and the rectangular opening portion 28 for applying the hydraulic pressure to the channel surface is cut.
At this time, the corners are chamfered by cutting so that the cut surface of the opening 28 and the inner surface of the channel are the same surface. Thereby, the test piece 18 is created.

次に、試験片保持台12に試験片18をセットする。この際、チャンネル部材の開口部の両端軸方向に膜部材が膨らんで侵入するのを防止するために、シリコン等の膜部材侵入防止部材29を設置する。
なお、セットした試験片18の開口部28の縁に膜部材14が破損しないように合成樹脂製の受け板等の膜部材破損防止材(不図示)を設置することが好ましい。
更に、膜部材14とシリンダ15の間には、合成ゴム系接着剤を塗布し、液漏れを防止してピストン16で発生させた圧力を保持する。
Next, the test piece 18 is set on the test piece holding base 12. At this time, in order to prevent the membrane member from expanding and entering in the axial direction of both ends of the opening of the channel member, a membrane member intrusion preventing member 29 such as silicon is installed.
In addition, it is preferable to install a film member damage prevention material (not shown) such as a synthetic resin backing plate at the edge of the opening 28 of the set test piece 18 so that the film member 14 is not damaged.
Furthermore, a synthetic rubber adhesive is applied between the membrane member 14 and the cylinder 15 to prevent liquid leakage and maintain the pressure generated by the piston 16.

試験片18のセットが完了したら、加圧工程に移行する。具体的には、図外の加圧装置によって鋼球31を介してピストン16を下降する。
すると、シリンダ15内に充填しておいた液体が圧力を受け、水圧底板13とシリンダ15の間に配置してある膜部材14が液圧により膨張変形する。そして、膨張した膜部材14が開口部28から進入して、メッシュ部材27に面外方向の液圧を付加する。
このようにして、チャンネル部材のシーム溶接メッシュの液圧破壊試験を行うことが可能となる。
When the setting of the test piece 18 is completed, the process proceeds to the pressurizing step. Specifically, the piston 16 is lowered through the steel ball 31 by a pressurizing device (not shown).
Then, the liquid filled in the cylinder 15 receives pressure, and the membrane member 14 disposed between the hydraulic bottom plate 13 and the cylinder 15 is expanded and deformed by the hydraulic pressure. Then, the expanded membrane member 14 enters from the opening 28 and applies a fluid pressure in the out-of-plane direction to the mesh member 27.
In this way, it is possible to perform a hydraulic breakage test on the seam welded mesh of the channel member.

図10は、本発明の試験装置による液圧荷重範囲(ΔF)と破断繰返し数(Nf)を示す図である。
図10に示すように、液圧荷重を2000Nとした場合、破断繰り返し数は、約230回と約500回であった。また、液圧荷重を1000Nとした場合、破断繰り返し数は、約1800回であった。また、液圧荷重を500Nとした場合、破断繰り返し数は、約1300回と約4400回であった。
なお、図中に記載の荷重比Rは、最大荷重に対する最小荷重の割合(R=最小荷重/最大荷重)を示す。
FIG. 10 is a diagram showing the hydraulic load range (ΔF) and the number of repetitions of fracture (Nf) by the test apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 10, when the hydraulic load was 2000 N, the number of fracture repetitions was about 230 times and about 500 times. Further, when the hydraulic load was 1000 N, the number of repetitions of fracture was about 1800 times. Moreover, when the hydraulic load was 500 N, the number of repetitions of fracture was about 1300 times and about 4400 times.
The load ratio R shown in the figure indicates the ratio of the minimum load to the maximum load (R = minimum load / maximum load).

以上の結果から、液圧荷重と破断繰り返し数には、一定の相関関係があることが判明した。このように、本実施形態に係る液圧破壊試験装置M及び試験方法によれば、実機に近い液圧破壊試験を行うことができる。   From the above results, it has been found that there is a certain correlation between the hydraulic load and the number of repetitions of fracture. Thus, according to the hydraulic fracture test apparatus M and the test method according to the present embodiment, a hydraulic fracture test close to an actual machine can be performed.

なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   Note that the operation procedure shown in the above-described embodiment, various shapes and combinations of the constituent members, and the like are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

上述した実施形態では、宇宙機用推薬タンクとして、衛星用推薬タンクの場合について説明したが、これに限らない。
衛星用以外にも,ロケット、宇宙往還機、宇宙ステーションなどのように、無重力状態で推進あるいは姿勢制御する必要のあるもの(推薬タンクを備えるもの)であればよい。
In the embodiment described above, the case of the propellant tank for satellites has been described as the propellant tank for spacecraft, but the present invention is not limited to this.
In addition to those for satellites, those that need to be propelled or attitude-controlled (including propellant tanks) in a weightless state, such as rockets, spacecrafts, and space stations, may be used.

本発明の一実施形態に係る衛星用推薬タンクの液圧破壊試験装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the hydraulic pressure destruction test apparatus of the propellant tank for satellites concerning one Embodiment of this invention. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図1のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 同衛星用推薬タンクの液圧破壊試験装置の平面図である。It is a top view of the hydraulic pressure destruction test apparatus of the propellant tank for the satellite. 図2のC−C線拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line CC in FIG. 2. 衛星用推薬タンクの一例を示す説明図ある。It is explanatory drawing which shows an example of the propellant tank for satellites. 液圧破壊試験装置に使用する試験片の平面図である。It is a top view of the test piece used for a hydraulic fracture test apparatus. 同試験片の一部を切り欠いた側面図である。It is the side view which notched a part of the test piece. 図8のD−D線断面図である。It is the DD sectional view taken on the line of FIG. 同試験装置による液圧荷重範囲(ΔF)と破断繰返し数(Nf)を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic load range ((DELTA) F) and fracture | rupture repetition number (Nf) by the test apparatus. 従来の機械荷重負荷方式によるチャンネルメッシュ試験片を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the channel mesh test piece by the conventional mechanical load loading system. 従来の機械荷重負荷方式による試験装置の説明図である。It is explanatory drawing of the testing apparatus by the conventional mechanical load loading system.

符号の説明Explanation of symbols

M…液圧破壊試験装置
10…ベース部材
11…空間
12…試験片保持台
13…水圧底板
14…膜部材
15…シリンダ
16…ピストン
18…試験片
19…凹溝
26…チャンネル部材
27…メッシュ部材
28…開口部
29…膜部材侵入防止部材
60…衛星用推薬タンク(宇宙機用推薬タンク)
61…チャンネルメッシュ部材
P…荷重
DESCRIPTION OF SYMBOLS M ... Hydraulic pressure destruction test apparatus 10 ... Base member 11 ... Space 12 ... Test piece holding stand 13 ... Hydraulic bottom plate 14 ... Membrane member 15 ... Cylinder 16 ... Piston 18 ... Test piece 19 ... Concave groove 26 ... Channel member 27 ... Mesh member 28 ... Opening 29 ... Membrane member intrusion prevention member 60 ... Satellite propellant tank (propellant tank for spacecraft)
61 ... Channel mesh member P ... Load

Claims (4)

チャンネル部材の開口面にシーム溶着されたメッシュ部材の液圧破壊試験装置であって、
ベース部材の上に載置され、試験片のメッシュ部材の面外変形を可能とする空間を備えた試験片保持台と、
前記試験片保持台の上に載置され試験片の開口部周辺を押さえる水圧底板と、
前記水圧底板の上に載置された膜部材と、
前記膜部材の周縁を前記水圧底板との間で狭持するとともに試験片に向かって開口したシリンダと、
前記シリンダに挿通されたピストンと、
前記チャンネル部材の開口部の両端軸方向に設置される膜部材侵入防止部材とからなり、
前記試験片保持台に保持された前記試験片の前記メッシュ部材に前記膜部材を介して前記シリンダとピストンによって面外方向の液圧を付加することを特徴とする宇宙機用推薬タンクの液圧破壊試験装置。
A hydraulic fracture test device for a mesh member seam welded to an opening surface of a channel member,
A test piece holder with a space placed on the base member and allowing out-of-plane deformation of the mesh member of the test piece;
A hydraulic bottom plate placed on the specimen holder and holding the periphery of the opening of the specimen;
A membrane member placed on the hydraulic bottom plate;
A cylinder that is sandwiched between a peripheral edge of the membrane member and the hydraulic bottom plate and that opens toward the test piece;
A piston inserted through the cylinder;
It consists of a membrane member intrusion prevention member installed in the axial direction at both ends of the opening of the channel member ,
A liquid in a propellant tank for a spacecraft, wherein fluid pressure in an out-of-plane direction is applied to the mesh member of the test piece held on the test piece holding table by the cylinder and the piston through the membrane member. Pressure fracture test equipment.
前記膜部材は、厚さ0.2〜1.0mmのゴムであることを特徴とする請求項1に記載の宇宙機用推薬タンクの液圧破壊試験装置。   2. The hydraulic pressure destruction test apparatus for a propellant tank for a spacecraft according to claim 1, wherein the film member is rubber having a thickness of 0.2 to 1.0 mm. チャンネル部材の開口面にシーム溶着されたメッシュ部材の液圧破壊試験方法であって、A hydraulic fracture test method for a mesh member seam welded to an opening surface of a channel member,
前記チャンネル部材のチャンネル面に液圧を作用させるための開口部を設ける試験片作成工程と、A test piece creating step of providing an opening for applying a hydraulic pressure to the channel surface of the channel member;
前記チャンネル部材の開口部の両端軸方向に膜部材侵入防止部材を設置する工程と、Installing a membrane member intrusion prevention member in the axial direction of both ends of the opening of the channel member;
前記開口部から進入する可撓性の膜部材を介して、前記メッシュ部材に面外方向の液圧をシリンダによって付加する加圧工程と、A pressurizing step of applying an out-of-plane hydraulic pressure to the mesh member by a cylinder through a flexible membrane member entering from the opening;
からなることを特徴とする宇宙機用推薬タンクの液圧破壊試験方法。A hydraulic fracture test method for a propellant tank for a spacecraft, comprising:
前記加圧工程において、前記シリンダと前記膜部材の間に合成ゴム系接着剤を塗布することを特徴とする請求項3に記載の宇宙機用推薬タンクの液圧破壊試験方法。 4. The hydraulic pressure destruction test method for a spacecraft propellant tank according to claim 3, wherein a synthetic rubber adhesive is applied between the cylinder and the membrane member in the pressurizing step .
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