低温动态HTPB推进剂强度准则研究

发布时间：2022-02-13 05:23

　　为开展HTPB推进剂强度准则研究,设计了不同比例条件下板条推进剂尺寸形状。根据计算及仿真结果可知,随着W/L2倍数不断增大,设计尺寸板条试件可以在单轴拉伸条件下实现近似1∶2、1∶2.5、1∶3、1∶3.5和1∶4等应力比等效的双轴拉伸。针对应力比为1∶2板条开展低温动态（25、-30、-50℃和0.4、4.0、14.29、42.86 s-1）准双轴力学性能试验,试验表明:随着温度的降低、应变率的升高,推进剂的最大抗拉强度、初始模量逐渐增大、最大伸长率逐渐减小。并根据其典型力学性能参数构建强度包络线:推进剂强度包络线随着温度降低范围逐渐增大,即HTPB推进剂强度随着温度降低而增强。通过获取的试验结果建立不同条件下HTPB推进剂强度包络线,可以为低温点火条件下HTPB推进剂结构完整性分析提供数据支持。 

【文章来源】：固体火箭技术. 2020,43(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

板条推进剂示意图

图1 板条推进剂示意图试件顶部固定x方向(U1=UR2=UR3=0)，底部完全固定，当其L2及H不变，分别对板条W/L2倍数为0.54、0.475、0.42、0.32和0.2进行定位移载荷ε计算。由计算结果可得出，试件中心域的剪应力τxy与σx、σy相比可忽略不计，σx、σy分别与σ1、σ2重合，双向应力比不再满足式(4)的比例关系。试件中线上的σx、σy如表2所示。由表中计算可知，当W/L2为0.2、0.32、0.42、0.475和0.54时，可获得应力比1∶2、1∶2.5、1∶3、1∶3.5和1∶4等双轴拉伸结果。为验证各尺寸推进剂中央区域均匀性，通过ABAQUS对不同尺寸开展模拟计算，得到不同尺寸区域应力变化如图3所示。

以典型战术导弹SRM用固体颗粒(AP/Al)填充质量分数88%的HTPB推进剂为研究对象，根据王哲君等的试验方法制作板条试验件。参考GJB 770B—2005《火药试验方法》，开展25、-30、-50℃以及应变率0.40、4.0、14.29、42.86 s-1条件下的拉伸试验。-30℃和-50℃条件下拉伸试验前，对推进剂进行低温冷冻24 h，并获取不同温度和应率条件下HTPB推进剂应力应变曲线，如图4所示。3 构建强度准则

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3622714