HTPB/IPDI复合固体推进剂细观界面率相关参数的反演识别研究

发布时间：2024-03-08 01:02

　　为研究HTPB/IPDI(hydroxyl-terminated polybutadiene/isophorone diisocyanate)复合固体推进剂细观界面性能随加载速率的变化规律,基于分子动力学算法生成了HTPB/IPDI复合固体推进剂的细观颗粒填充模型。颗粒与基体间粘接作用通过结合粘弹性标准机械单元及指数型率无关内聚本构所构建出的率相关内聚力模型模拟。通过HTPB/IPDI基体胶片的应力松弛试验得到细观模型中基体材料的松弛参数。基于模型对HTPB/IPDI推进剂在不同加载速率下(0.1,5,20 mm·min^-1)的宏观力学响应进行仿真计算。利用数值仿真结果与HTPB/IPDI推进剂单轴拉伸试验结果曲线,通过Hooke-Jeeves优化算法对率相关内聚力模型参数进行反演分析,得到了优化后的界面参数数值。利用所建立的模型对50,100 mm·min^-1加载速率下的HTPB/IPDI复合固体推进剂材料的宏观力学行为进行预测。结果显示,预测结果与实际试验结果较为一致。

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1HTPB/IPDI复合固体推进剂断面显微图

拉断，对断面进行显微观测，结果见图1。从图中可知，断面中存在较多的尚无破损的大尺寸固体颗粒以及大颗粒脱离基体所留下的凹坑，说明HTPB/IPDI推进剂在外界载荷作用时，主要沿较大填充颗粒的表面开始脱粘破坏，而小尺寸颗粒与基体混合均匀，不见明显的脱粘现象，这与文献［15］中对单一组....

图2HTPB/IPDI复合固体推进剂细观填充模型及边界条件Fig．2ThepackingmodelofHTPB/IPDIcompositesolidpropel-

/IPDI推进剂细观模型的关键信息，文献［16］给出了与本文具有相同配方的HTPB复合固体推进剂基于微CT试验得到的细观颗粒尺寸分布情况，见表2。表2HTPB/IPDI复合固体推进剂中颗粒尺寸分布Table2Thedimensiondistributionofparticlesf....

图3HTPB/IPDI固化胶片试件尺寸及装夹方式

图4HTPB/IPDI固化胶片应力-松弛曲线

HTPB/IPDI复合固体推进剂细观界面率相关参数的反演识别研究E(t)=E∞+∑ni=1Eiexp－tτ()i(5)式中，E∞为平衡模量，Ei和τi分别为第i个Maxwell单元的模量及松弛时间。拟合结果见图4所示。由此得到了HTPB/IPDI固化胶片的粘弹性松弛行为描述，进而....

本文编号：3921769