复合固体推进剂脱湿过程细观建模与损伤定量表征

发布时间：2021-05-27 10:19

　　复合固体推进剂脱湿涉及导弹武器的贮存和使用情况。针对复合固体推进剂脱湿过程细观建模与损伤定量表征开展研究。首先为研究复合固体推进剂在外界载荷作用下的细观损伤演化规律,基于随机序列吸附法、热膨胀原理和分步填充的思想,实现了高体积分数颗粒填充,并通过几何合并的方式,加入粘合剂基体和颗粒/基体界面,建立了高体积分数固体推进剂三维细观结构模型。该细观几何模型将固体氧化剂（AP）颗粒与羟基封端的聚丁二烯（HTPB）粘合剂基体的连接界面处设定为内聚力单元,基于双线性损伤内聚力模型,考虑粘合剂基体与时间相关的粘弹特性,开展了不同应变率下固体推进剂的颗粒/基体界面脱湿数值模拟。提取内聚力界面单元高斯积分点的几何体积和刚度衰减率SDEG数据,定义固体推进剂材料内部脱湿面积,对其细观损伤进行了定量表征。结果表明,该三维细观结构模型能有效表征固体推进剂的细观结构。在外界载荷作用下,颗粒/基体界面脱湿容易出现在大颗粒及颗粒比较密集的区域,界面损伤导致颗粒承载能力下降,且应变率越高,推进剂内部越容易出现损伤。 

【文章来源】：固体火箭技术. 2020,43(04)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
0 引言
1 三维细观结构模型
2 界面脱湿数值模拟
    2.1 推进剂组分参数
    2.2 内聚力模型及参数
    2.3 有限元网格及边界条件
3 结果与分析
    3.1 脱湿过程数值模拟结果
    3.2 基于界面刚度衰减率的脱湿损伤定量表征
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]复合固体推进剂细观结构建模及脱黏过程数值模拟[J]. 封涛,郑健,许进升,韩龙,康娜.  航空动力学报. 2018(01)
[2]固体推进剂低温细观损伤仿真研究[J]. 周红梅,袁军,赖建伟,袁嵩.  固体火箭技术. 2017(06)
[3]HTPB推进剂“脱湿点”及快慢组合拉伸研究[J]. 马浩,职世君,申志彬,李道奎.  固体火箭技术. 2017(06)
[4]基于细观颗粒夹杂模型的复合固体推进剂松弛模量预测[J]. 张建伟,职世君,孙冰.  航空动力学报. 2013(10)
[5]基于表面粘结损伤的复合固体推进剂细观损伤数值模拟[J]. 职世君,孙冰,张建伟.  推进技术. 2013(02)
[6]复合固体推进剂细观界面脱粘有限元分析[J]. 李高春,邢耀国,戢治洪,谢丽宽.  复合材料学报. 2011(03)
[7]改进的Mori-Tanaka法在复合推进剂非线性界面脱粘中的应用[J]. 刘承武,阳建红,陈飞.  固体火箭技术. 2011(01)
[8]应变率和加载方式对HTPB推进剂力学性能及耗散特性的影响[J]. 王玉峰,李高春,刘著卿,丁彪.  含能材料. 2010(04)
[9]NEPE推进剂应力分布的数值模拟及损伤破坏趋势分析[J]. 陈煜,刘云飞,夏吉东,谭惠民.  含能材料. 2009(01)
[10]复合推进剂的细观失效机理分析[J]. 袁嵩,汤卫红,李高春.  固体火箭技术. 2006(01)



本文编号：3207393