基于内聚力界面脱黏的复合固体推进剂力学性能研究

基于内聚力界面黏结模型,用Mori-Tanaka方法研究了非线性界面脱黏对推进剂力学性能的影响。仿真计算结果表明,内聚力脱黏模型能模拟推进剂颗粒与基体的脱黏过程;推进剂中颗粒的尺寸、体积分数以及颗粒与基体界面最大黏结应力对推进剂的力学性能有明显影响。     

固体推进剂药柱的可靠性评估技术

为满足目前固体发动机研制的可靠性需要,对固体推进剂药柱的结构可靠性因素、评估方法以及可靠性评估中药柱失效模式的研究情况等进行了评述.对过载试验的原则和实例以及药柱可靠性评估所涉及的3个研究领域(失效判据、结构分析方法和推进剂响应与失效性质)存在的关键问题及其研究状况进行了详细介绍.指出了固体药柱可靠性评估技术亟待解决的一些问题和发展方向.     

固体推进剂药柱立式贮存的蠕变效应

为研究立式贮存固体推进剂药柱经长期自重载荷的蠕变效应,开展了推进剂在不同应力水平下的蠕变试验,根据试验结果拟合了推进剂恒温定应力蠕变本构方程,并与哑铃型试件ABAQUS模拟计算结果进行了相互验证;开展了发动机固化降温和重力联合载荷下的模拟计算分析,并对发动机立式贮存损伤其关键点及关键路径损伤进行了计算。结果表明,试验结果验证了Norton本构方程用于发动机蠕变分析的可行性;模拟计算分析表明发动机药柱整体有下沉的趋势,前后人工脱粘层均有不同程度的缝隙张开,前人工脱粘层附近张开最大,后人工脱粘层附近张开最小,轴向位移方向指向头部,药柱最大径向位移发生在中孔处;药柱中孔处应力要高于其他部位,药柱前翼锥段处应力最大,其蠕变损伤为0.49%;模拟计算结果与实际存储环境下拆卸发动机的结果相一致。     

固体推进剂高过载冲击动态力学性能研究

综述了近年来固体推进剂受过载冲击时动态学响应研究的各种方法，分析对比了各种研究方法的优劣，讨论了未来固体推进剂受冲击载荷时动态力学性能研究的方向。     

固体推进剂用键合剂研究进展

介绍了键合剂的设计理论,各种类型键合剂的研究应用情况及其对推进剂性能的影响,并对未来键合剂发展提出了若干建议。     

推进剂药柱粘接工艺研究

以高能改性双基推进剂药柱作为实验对象,研究了不同胶黏剂对药柱粘接的适应性、不同粘接界面形状对推进剂燃速的影响及不同粘接形式的药柱的内弹道性能。结果显示,聚氨酯胶黏剂（J-1）和环氧胶黏剂（H-1）能够适应改性双基推进剂的粘接要求。粘接界面对燃速影响很小,粘接药柱的p-t曲线特征与原药柱基本一致,粘接工艺是制造推进剂药柱的一种有效的技术途径。     

固体推进剂的动态力学分析

用ＰＥＤＭＡ－７三点弯曲测量系统表征改性双基和复合推进剂动态力学性能，对温度谱（Ｅ′－Ｔ，ｔａｎδ－Ｔ）进行分析。     

长期贮存固体发动机中推进剂及其界面性能研究

将经长期贮存的某战术型号发动机作为研究对象,对该发动机使用的聚(PO/THF共聚醚)(/BDNPA/F)/AP/Al复合固体推进剂进行了研究,测试了长期贮存后发动机中的推进剂性能,检测了其装药界面。结果表明,该型号发动机存放20年以上,推进剂界面黏结保持良好,装药内部结构完整。该点火发动机存放28年,性能基本满足要求,工作正常。     

固体推进剂双轴拉伸试验初步研究

对于受多维载荷作用的固体推进剂而言，采用双轴拉伸试验考察其力学行为要比采用单轴拉伸试验更为合理些。本文论述了利用普通单轴拉伸试验机对固体推进剂进行双轴拉伸试验研究的初步结果。     

辅助增塑剂对AP-CMDB推进剂力学性能的影响

为解决高氯酸铵基复合改性双基(AP-CMDB)推进剂易出现高温过软、低温过脆的力学性能问题,研究了多种辅助增塑剂对AP-CMDB推进剂力学性能的影响。结果表明:固体辅助增塑剂吉纳(DINA)和1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)可明显改善AP-CMDB推进剂高温条件下(50℃)的力学性能;液体辅助增塑剂聚缩水甘油醚硝酸酯(PGLYN)、双叠氮乙二醇二乙酸酯(EGBAA)及三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)可提高AP-CMDB推进剂-40℃的力学性能。所选择辅助增塑剂中TNAZ和TMETN的增塑效果最佳。     

壳体粘结型低特征信号固体推进剂力学性能研究

系统研究了粘结剂、交联剂、增塑剂、键合剂对交联型低特征信号固体推进剂力学性能的影响 ,结果表明 ,该推进剂 +2 0℃拉伸强度σm≥ 0 .8MPa,- 4 0℃延伸率εm≥ 40 %     

固体贫氧推进剂研究

系统地综述了国内外固体贫氧推进剂的研究成果，对碳氢推进剂，含镁中能推进剂和含硼高能推进剂的配方特征，燃烧特征和燃速调节方法进行了评述，提出了各类推进剂应解决的主要问题。     

环境温度作用下固体火箭发动机药柱的累积损伤规律

应用三维热粘弹性有限元分析方法,计算了固体火箭发动机星型药柱在环境温度载荷作用下的温度场和热应力场。应用线性累积损伤模型,计算了不同环境温度载荷作用下药柱的累积损伤。结果表明,在不同应力水平下,推进剂的累积损伤基本符合线性累积损伤规律。星尖处的应力最大,是发动机药柱容易失效的部位。推进剂在长期热应力作用下的累积损伤不仅由应力决定,时温转换因子也是十分重要的因素。     

神经网络对固体推进剂力学性能的预测

针对误差反向传播算法(BP)神经网络在寻优过程中容易陷入局部最优的缺陷,将遗传算法(GA)与BP神经网络相结合,构建了一种基于遗传算法反向传播(GABP)神经网络模型。建模所用网络训练数据是推进剂配方中的工艺助剂及键合剂含量、固化参数、不同粒度的高氯酸铵含量、不同粒度的铝粉含量、端羟基聚丁二烯(HTPB)的羟值等对应的不同温度下测试的抗拉强度和断裂伸长率共12组数据,对它们进行预测和实测。结果表明,预测值与实验值整体具有较好的吻合性,抗拉强度及断裂伸长率的最小误差分别为0.71%、4.67%,即所建模型具有指导配方性能预示的意义。     

固体推进剂的热分析

概述了热分析在单基、双基及复合固体推进剂表征中的应用。     

高能固体推进剂层间界面结构的XPS研究

采用X射线光电子能谱（XPS）中先进的线扫描技术分析表征了某含聚氨酯（PU）涂层的高能固体推进剂在不同层间界面上的元素组成分布和含量变化。结果表明,随线扫描点从推进剂向PU涂层推进,元素Si含量呈上下波动趋势,Cl和Pb含量逐渐下降,且存在一定程度的组分迁移。元素过渡点C1s、N1s峰的分峰拟合得出推进剂和聚氨酯涂层的2种不同组分中C1s、N1s特征峰各自不同的结合能,从而可定性区分推进剂组成随扫描点的变化情况。     

少烟NEPE推进剂的动态力学性能

用动态力学分析方法研究了少烟NEPE推进剂及其黏合剂胶片的黏弹特性。结果表明,PET/N100胶片、PET/N100/NG-TEGDN胶片和推进剂样品在玻璃态的储能模量E′依次增大,PET/N100胶片的损耗模量E″最大,推进剂的E″最小;胶片和推进剂在玻璃化转变区的E′依次显著降低,E″和tanδ(β转变)依次达到最大值后逐渐降低,其中PET/N100胶片、PET/N100/NG-TEGDN胶片和推进剂的Tg分别为-82、-73和-65℃;在橡胶态,PET/N100胶片的E′和E″在-24℃附近出现峰值,PET/N100/NG-TEGDN胶片和推进剂的E′和E″随温度降低显著降低,且PET/N100胶片在-3℃出现明显的α松弛损耗峰,PET/N100/NG-TEGDN胶片和推进剂tanδ的α松弛峰温下降到-24℃。     

X射线检测推进剂药柱内部质量的条件控制

叙述了提高Ｘ射线检测火箭药柱内部质量的原则性和必要性。要提高检测质量，就要选择合适的检测条件，这些检测条件必须经过实际操作验证。     

以偶联技术提高固体推进剂力学性能的研究

在ＨＭＸ／硝酸酯体系中选择醇胺类、多烯多胺类、海因衍生物类等三类共１４种键合剂，分别在两种不同的固化系统中考察了这些键合剂改善推进剂力学性能的效果，证明海因衍生物类是一种较好的键合剂。结合光电子能谱的测试结果，对ＨＭＸ／硝酸酯体系有效键合剂的选择提出了一些见解。