复合固体推进剂动态粘弹性本构模型及其应用研究

发布时间：2021-09-01 05:47

　　固体火箭发动机在其全寿命周期内承受的振动、冲击等动态载荷,会影响甚至破坏药柱的结构完整性。如何准确表征复合固体推进剂在实际工况载荷下的力学行为,建立合理而准确的动态粘弹性本构模型并实现其工程应用,是发动机研发和使用部门长期关注的课题。本文以复合固体推进剂为研究对象,建立了含“脱湿”率相关非线性粘弹性本构模型,研究了其数值实现方法并将其应用于结构完整性分析。主要研究内容如下:研究了温度和应变速率对推进剂力学性能特别是“脱湿”特性的影响。开展了复杂载荷下复合固体推进剂的力学性能试验研究,分别进行了不同温度环境下,推进剂单轴定速及快慢组合拉伸试验,研究了温度、拉伸速率、“转换应变”对推进剂极限力学性能和“脱湿”损伤行为的影响。基于二阶差分,提出了一种新的“脱湿点”量化确定方法。建立了考虑“脱湿”的推进剂率相关非线性粘弹性本构模型。将朱-王-唐模型应用在复合固体推进剂上,结合推进剂力学性能试验结果,在应变率相关模型的基础上,通过添加“脱湿”因子项,模拟推进剂的“脱湿”损伤,最终形成考虑“脱湿”的推进剂率相关粘弹性本构模型。通过固定应变率推进剂拉伸试验,获取本构模型系数,并利用其他应变率下的应力... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

试验机和试验箱

研究拉伸速率和温度对推进剂力学性能的影响规律。2.2.1 试验方案本试验需用到的主要设备有微机控制电子式万能试验机和高低温试验箱2. 1 所示，试验所用夹具及试样如图 2. 2 所示。

国防科技大学研究生院硕士学位论文下，随着推进剂粘合剂基体与固体填料颗粒键或者物理吸附失效从而导致界面分开，这间键或吸附被拉开的过程被称为“脱湿”（dewe颜色开始泛白。推进剂的“脱湿”现象，使得填料限力学性能时，必须保守取值。从应力-应变应力随应变增长效果减弱。工业部门将该曲.9 所示，推进剂发生“脱湿”时，固体填料颗粒与基体之间发生脱离。


本文编号：3376385