固体发动机中应力释放罩的结构功能

采用粘弹性不可压增量有限元法,研究了应力释放罩对固体发动机的结构完整性和内弹道性能的影响。结果表明,应力释放罩虽然在降推进剂内孔中段表面的应变强度方面作用有限,但是能够显著降低包覆层/推进剂界面的应力水平而利于保持发动机的结构完整性,同时也能够减缓推进剂端部的冲击变形而利于稳定发动机的内弹道性能。     

复合固体推进剂黏弹性微裂纹损伤本构模型

为建立复合固体推进剂的损伤本构模型,在介观尺度上视其为微裂纹损伤,选取微裂纹密度为损伤内变量。在Abdel-Tawab本构方程的基础上,基于微裂纹均匀化理论,推导了损伤映射张量的一般形式。该张量通常具有非完全对称性,其物理意义是将真实应力空间中各向异性材料的多轴加载映射为等效应力空间中各向同性材料的更为复杂的多轴加载。其次,基于黏弹性动态裂纹扩展模型和裂纹扩展阻力曲线的概念,建立了损伤内变量的演化方程。该演化方程仅含4个物理意义明确的细观参数,并且参数的取值规律与宏观应力曲线的变化规律相一致。数值结果表明,建立的模型能够有效反映材料损伤的应变率、温度依赖性及各向异性特征,并且具有一定的蠕变损伤预测能力。     

基于分段老化模型的HTPB推进剂贮存寿命

针对常用老化模型不能准确描述端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂贮存老化不同阶段特点的问题,提出了一种分段老化模型。对HTPB推进剂进行了高温加速寿命试验,以最大延伸率作为性能变化表征参数,将HTPB推进剂的老化机理分三个阶段进行了分析,并根据老化不同阶段的相关性分析结果,建立了分段老化模型。利用时温等效原理,得到了高温(60℃)加速老化和常温(25℃)有效贮存的时间转换关系,结合分段老化模型,预估HTPB推进剂在常温(25℃)条件下贮存寿命为11.60年。该模型的相关系数R0.95,标准差R_(std)0.015。     

HTPB推进剂贮存老化建模及寿命预估研究综述

HTPB复合固体推进剂是火箭发动机的动力之源,其贮存寿命和性能优劣决定了火箭发动机的寿命和作战性能的发挥,因而研究HTPB复合固体推进剂的贮存老化模型及寿命预估具有重要的军事和经济意义。本文对复合固体推进剂贮存老化性能的研究方法进行了介绍,并综述了国内外贮存寿命老化建模的研究进展,针对推进剂实际贮存可能出现的问题对未来贮存寿命预估的发展趋势进行了预测。研究结果表明,现代仪器的运用可以弥补传统仪器在固体推进剂老化性能研究上的不足,但是还存在研究手段单一、测试方法存在误差、没有形成统一的系统等缺点;推进剂的老化过程比较复杂,结构完整性分析和老化试验相结合的方法可以对推进剂贮存性能和寿命预估进行系统性的研究,得到的结果更准确,可靠性更高。分段老化建模作为推进剂寿命预估研究的新方向,具有很大的发展空间。