HTPB推进剂脱湿与力学性能的相关性研究

针对载荷作用下影响复合推进剂力学特性的脱湿问题,采用等速拉伸和CCD显微分析的试验方法,研究了不同拉伸速率下的脱湿损伤演化过程。建立了粘弹性本构模型,利用细观力学及界面力学的理论,分析试验测得的宏观力学性能发生发展的内在细观原因。结果表明:颗粒/基体的界面脱湿是宏观应力应变曲线非线性的重要原因,也直接导致材料泊松比的下降;界面脱湿的损伤程度由应变值决定,并与应变率具有一定的相关性,泊松比也是定量表征脱湿的重要参数。     

推进剂高应变率力学行为与数值仿真方法研究

为了获得推进剂在不同应变率下的力学特性,利用万能材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)实验技术,对推进剂进行了10-3～103s-1应变率的单轴压缩试验。结果表明,推进剂存在明显的应变率效应。采用朱王唐(ZWT)本构描述推进剂的力学行为,通过最小二乘法得到本构方程的系数,然后把得到的数据应用在数值模拟中,通过数值仿真与实验对比,实验证明通过仿真能够较好的描述推进剂在小应变下的高应变率力学特性。     

疲劳损伤对NEPE推进剂力学性能的影响

为了研究疲劳损伤对NEPE推进剂力学性能的影响,文中测定了NEPE推进剂不同疲劳循环周期后的弹性模量。实验采用频率为5 Hz的正弦波,循环至一定周期后卸载,再将试样进行单轴拉伸试验,并测量其初始弹性模量。基于初始弹性模量定义了损伤因子D,进而建立了疲劳损伤方程,且由实验数据拟合了方程参数。结果表明:疲劳损伤会影响NEPE推进剂弹性模量,损伤因子随循环周期增大而增大,在循环开始阶段损伤速率较快,随循环次数增加逐渐变小。