改性双基推进剂/三元乙丙包覆薄膜Ⅰ型界面脱粘性能研究
发布时间：2021-01-24 22:29
自由装填固体火箭发动机,一般通过包覆层控制装药燃面面积。考虑到推进剂与包覆层力学、化学性能上的差异,以及粘接条件及环境的影响,容易在界面处产生各种类型的粘接缺陷,使得推进剂/包覆层界面成为薄弱环节。当发动机受到外界载荷作用时,装药界面容易发生脱粘失效,改变原有燃面变化规律,影响发动机内弹道性能,严重时将导致发动机整体失效。本文以改性双基（CMDB）推进剂/三元乙丙（EPDM）包覆薄膜界面为研究对象,通过试验与仿真相结合的方法,对推进剂/包覆层界面Ⅰ型脱粘性能展开系统研究,建立相关界面脱粘模型,并验证了模型的可靠性。本文主要内容包含以下几个方面：（1） CMDB推进齐/EPDM包覆薄膜界面Ⅰ型脱粘试验研究。根据ASTM标准设计双悬臂梁试件（DCB）及粘接件单轴拉伸试件。进行不同速率下DCB单轴拉伸试验,获取界面率相关脱粘载荷-位移曲线,并通过电子显微镜观测界面脱粘过程。对相关试验结果进行处理分析,得到CMDB推进剂/EPDM包覆薄膜界面内聚能。同时,通过粘接件单轴拉伸试验,确定界面内聚强度。考虑到EPDM包覆薄膜为一种新型包覆材料,对其进行了不同速率下单轴拉伸试验及多步松弛试验,并以此建...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景、目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 固体火箭发动机装药界面脱粘研究进展
1.2.2 Ⅰ型界面脱粘试验方法研究
1.2.3 界面脱粘理论及模型研究进展
1.3 本文的主要研究内容
2 CMDB推进剂/EPDM包覆薄膜界面Ⅰ型脱粘试验研究
2.1 试验内容及方法选择
2.2 包覆材料力学性能试验研究及本构参数获取
2.2.1 包覆材料力学性能试验研究
2.2.2 包覆材料本构模型建立
2.2.3 包覆材料本构模型验证
2.3 界面脱粘性能试验研究及数据处理
2.3.1 双悬臂梁设计及制备
2.3.2 双悬臂梁试验
2.3.3 粘接件单轴拉伸试验
2.4 本章小结
3 率无关CMDB推进剂/EPDM包覆薄膜界面内聚力模型
3.1 率无关界面Ⅰ型脱粘试验结果分析
3.1.1 试验结果分析
3.1.2 试验数据处理
3.2 率无关内聚力模型构建
3.3 率无关界面脱粘有限元分析
3.3.1 界面脱粘有限元模型建立
3.3.2 结果分析
3.4 率无关界面模型准确性验证
3.5 基于VCCT的率无关界面脱粘分析
3.5.1 基于VCCT的界面脱粘模型建立
3.5.2 VCCT与CZM仿真结果对比分析
3.6 本章小结
4 率相关CMDB推进剂/EPDM包覆薄膜界面内聚力模型
4.1 率相关界面Ⅰ型脱粘试验结果分析
4.2 率相关界面模型构建
4.2.1 率相关界面内聚力模型
4.2.2 率相关界面模型的有限元实现
4.3 率相关界面参数反演获取方法
4.3.1 率相关界面脱粘有限元模型
4.3.2 内聚参数的反演获取方法
4.3.3 仿真结果分析
4.4 率相关界面模型的准确性验证
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 研究工作总结
5.2 创新点
5.3 未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]固体火箭发动机缺陷及其无损检测技术研究[J]. 袁嵩,赵汝岩,张怀远. 价值工程. 2015(09)
[2]基于损伤的HTPB推进剂/衬层界面内聚法则构建[J]. 钮然铭,陈雄,周长省,周清春. 固体火箭技术. 2014(06)
[3]固体火箭发动机衬层与药柱脱粘高能X射线检测技术[J]. 郑伟,邓安华,刘云峰,刘荣臻. 海军航空工程学院学报. 2014(04)
[4]端羟基聚丁二烯推进剂/衬层脱粘的断裂机理与断裂能获取研究[J]. 周清春,鞠玉涛,韦震,周长省. 兵工学报. 2014(07)
[5]固体火箭发动机粘接界面湿热老化实验[J]. 张晓军,常新龙. 推进技术. 2013(04)
[6]固体火箭发动机粘接界面湿热老化与寿命评估[J]. 张晓军,常新龙,陈顺祥,范世锋. 固体火箭技术. 2013(01)
[7]一种层压复合材料组合界面单元及有限元模型[J]. 李彪,李亚智,胡博海. 航空学报. 2013(06)
[8]舰船运动对固体火箭发动机粘接界面疲劳损伤研究[J]. 曲凯,张杰,张旭东. 兵工学报. 2012(08)
[9]基于内聚力模型的沥青路面低温缩裂数值模拟[J]. 钮凯健,李昶. 公路交通科技. 2012(06)
[10]The interfacial fracture behavior of foam core composite sandwich structures by a viscoelastic cohesive model[J]. SUN ShiYong1,2 & CHEN HaoRan1 1State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 2Key Laboratory for Precision and Non-traditional Machining Technology of Ministry of Education, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2011(08)
博士论文
[1]改性双基推进剂装药结构完整性数值仿真方法研究[D]. 孟红磊.南京理工大学 2011
[2]基于实验的反演识别方法与粘接界面力学性能研究[D]. 王娟.天津大学 2008
[3]粘弹性界面断裂与固体火箭发动机界面脱粘研究[D]. 刘甫.国防科学技术大学 2005
硕士论文
[1]金属薄膜材料界面结合能的表征及界面失效分析[D]. 武良龙.湘潭大学 2013
本文编号：2998045
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景、目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 固体火箭发动机装药界面脱粘研究进展
1.2.2 Ⅰ型界面脱粘试验方法研究
1.2.3 界面脱粘理论及模型研究进展
1.3 本文的主要研究内容
2 CMDB推进剂/EPDM包覆薄膜界面Ⅰ型脱粘试验研究
2.1 试验内容及方法选择
2.2 包覆材料力学性能试验研究及本构参数获取
2.2.1 包覆材料力学性能试验研究
2.2.2 包覆材料本构模型建立
2.2.3 包覆材料本构模型验证
2.3 界面脱粘性能试验研究及数据处理
2.3.1 双悬臂梁设计及制备
2.3.2 双悬臂梁试验
2.3.3 粘接件单轴拉伸试验
2.4 本章小结
3 率无关CMDB推进剂/EPDM包覆薄膜界面内聚力模型
3.1 率无关界面Ⅰ型脱粘试验结果分析
3.1.1 试验结果分析
3.1.2 试验数据处理
3.2 率无关内聚力模型构建
3.3 率无关界面脱粘有限元分析
3.3.1 界面脱粘有限元模型建立
3.3.2 结果分析
3.4 率无关界面模型准确性验证
3.5 基于VCCT的率无关界面脱粘分析
3.5.1 基于VCCT的界面脱粘模型建立
3.5.2 VCCT与CZM仿真结果对比分析
3.6 本章小结
4 率相关CMDB推进剂/EPDM包覆薄膜界面内聚力模型
4.1 率相关界面Ⅰ型脱粘试验结果分析
4.2 率相关界面模型构建
4.2.1 率相关界面内聚力模型
4.2.2 率相关界面模型的有限元实现
4.3 率相关界面参数反演获取方法
4.3.1 率相关界面脱粘有限元模型
4.3.2 内聚参数的反演获取方法
4.3.3 仿真结果分析
4.4 率相关界面模型的准确性验证
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 研究工作总结
5.2 创新点
5.3 未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]固体火箭发动机缺陷及其无损检测技术研究[J]. 袁嵩,赵汝岩,张怀远. 价值工程. 2015(09)
[2]基于损伤的HTPB推进剂/衬层界面内聚法则构建[J]. 钮然铭,陈雄,周长省,周清春. 固体火箭技术. 2014(06)
[3]固体火箭发动机衬层与药柱脱粘高能X射线检测技术[J]. 郑伟,邓安华,刘云峰,刘荣臻. 海军航空工程学院学报. 2014(04)
[4]端羟基聚丁二烯推进剂/衬层脱粘的断裂机理与断裂能获取研究[J]. 周清春,鞠玉涛,韦震,周长省. 兵工学报. 2014(07)
[5]固体火箭发动机粘接界面湿热老化实验[J]. 张晓军,常新龙. 推进技术. 2013(04)
[6]固体火箭发动机粘接界面湿热老化与寿命评估[J]. 张晓军,常新龙,陈顺祥,范世锋. 固体火箭技术. 2013(01)
[7]一种层压复合材料组合界面单元及有限元模型[J]. 李彪,李亚智,胡博海. 航空学报. 2013(06)
[8]舰船运动对固体火箭发动机粘接界面疲劳损伤研究[J]. 曲凯,张杰,张旭东. 兵工学报. 2012(08)
[9]基于内聚力模型的沥青路面低温缩裂数值模拟[J]. 钮凯健,李昶. 公路交通科技. 2012(06)
[10]The interfacial fracture behavior of foam core composite sandwich structures by a viscoelastic cohesive model[J]. SUN ShiYong1,2 & CHEN HaoRan1 1State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 2Key Laboratory for Precision and Non-traditional Machining Technology of Ministry of Education, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2011(08)
博士论文
[1]改性双基推进剂装药结构完整性数值仿真方法研究[D]. 孟红磊.南京理工大学 2011
[2]基于实验的反演识别方法与粘接界面力学性能研究[D]. 王娟.天津大学 2008
[3]粘弹性界面断裂与固体火箭发动机界面脱粘研究[D]. 刘甫.国防科学技术大学 2005
硕士论文
[1]金属薄膜材料界面结合能的表征及界面失效分析[D]. 武良龙.湘潭大学 2013
本文编号：2998045
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/2998045.html
