文档介绍：国防科学技术大学
硕士学位论文
复合固体推进剂粘弹损伤本构模型的细观力学研究
姓名:彭威
申请学位级别:硕士
专业:力学
指导教师:周建平;任钧国
微裂纹闭合与摩擦的统一表达式。啦用线弹性断裂理论复合开裂判据,得到了摘要由此所建立的本构方程组较充分地体现了细观结构的演化和各组分的效应。颗粒增强和界面脱湿损伤的粘弹性本构模型,并进行了实验验证。于全文的工作弹性能的本构方程。/该方程具有由颗粒增强因子与基体粘弹本构方程相乘的简模型在未发生明显损伤的变形范围内是正确有效的。寸⒄酚行У母春瞎烫逋平帘竟鼓P褪枪烫寤鸺⒍峁雇暾苑子聚合物材料,建立了复合固体推进剂基体的广义粘弹本构方程。τ孟腹哿ρУ牡刃Ъ性永砺郏晗秆芯苛说杂部帕L畛涠哉车的增强效应。首次从推进剂各组分性能出发建立了反映颗粒填充状况和基体粘模型计算了颗粒引起应力分布的变化趋势,结合微裂纹萌生的力学条件,从而推得复合固体推进剂占主导地位的损伤形式是微裂纹在颗粒界面成核并沿界面扩展的脱湿损伤。谰菽芰颗芯萁⒘肆较嗲蚩帕M咽DP停扑悴⑻致哿烁细观参数对脱湿时间的影响。沁芯苛朔植剂盐频乃鹕搜莼媛伞T赥P偷募偕柘拢紫韧频剂单个任意取向币形微裂纹在复杂应力状态下引起的柔度张量增量,给出了考虑三轴拉伸情况下微裂纹扩展的控制方程,讨论了三维拉伸应力状态下对应的初性的简单算例分析。斗诜植嘉⒘盐评┱顾鹕四P偷幕∩希攵钥帕8春喜牧系奶氐悖⒘复合固体推进剂的损伤演化发展方程,通过部分定速拉伸实验确定材料参数,对复合固体推进剂定速拉伸性能预测时取得了与实验曲线相一致的结果,从而本文研究的方法和所建立的本构模型不仅为固体火箭发动机的结构完整性析的重要基础,是准确预估固体导弹寿命的关键技术。本文从推进剂的组分和细观结构演化特征出发,以细观损伤力学和不可逆热力学为基础,建立了考虑诓豢赡嫒攘ρУ哪诒淞坷砺郏攵砸哉车员湫挝V饕L卣鞯母叻洁表达式,不仅物理意义明确,而且便于工程应用。与试验结果比较表明,该芯苛丝帕L畛湟⑽⒘盐泼壬乃鹕嘶萍捌溆跋煲蛩亍Mü邢拊始扩展微裂纹的尺寸分布和取向空间及其对柔度张量的影响,这是处理复杂应力状态下损伤演化的基础。给出了单轴拉伸条件下微裂纹损伤导致材料各向异验证了本模型的正确性。主要包括以下几个方面:国防科技大学研究生院学位论文第
关键词:复合固体推进剂;粘弹’&细观力学,本构关歌颗粒增强,界面脱湿哎微裂纹损伤,分析及寿命预估奠定了良好的基础,同时也将对药柱的设计和制造提供有力的理论指导。国防科技大学研究生院学位论文第页,‘
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第一章绪论§固体推进剂本构关系研究的背景和意义海湾战争、科索沃战争及近年来所发生的局部冲突充分说明,固体导弹在现代战争中发挥着极其重要的的作用。固体火箭发动机主要由复合固体推进剂动机中复合固体推进剂通过贴壁浇铸、固化等一系列工艺过程与发动机结构大趋势,据统计鞣秸谑褂煤脱兄频幕鸺偷嫉校ノ9烫寤箭发动机。美国研制、使用的火箭和导弹中、用固体发动机的占%以上。战略导弹中,美、英、法%以上为固体型号,基本上实现了战略导弹固体化。德国的战略导弹几乎ノ9烫宸⒍6懒L宓嫉烫寤慕桃小、结构简单、机动性好以及成本低、安全可靠等优点,从而可以显著提高武器生存能力和作战使用能力,具体表现在以下几个方面:由于固体推进剂是事先浇铸在导弹壳体内,在操作使用时无需象液体火箭那样实施加注,因此在操作和维护上所需人员少。此外固体导弹系统的简化使得其成本仅相当与液体火箭系统的。固体导弹适于长期保持发射状态,并能在接到战斗命令后立即发射。因此无论是对战略武器在核打击情况下保持反击能力,还是对战术武器在瞬息固体火箭发动机能够在极短的时间内达到最大推力,使全弹获得足够的§.烫寤鸺⒍闹匾5匚现代导弹大多数采用固体火箭发动机作为动力装置,亦称为固体导弹。制成的药柱、燃烧室、喷管和安全点火装置四大部分构成⋯。在大型固体发形成一个整体。重视固体导弹而削弱液体导弹是世界火箭技术研究的一个重相当迅速。这主要是由于与液体火箭相比,固体导弹具有能量密度高、体积结构紧凑,工作可靠固体火箭发动机的燃烧室就是固体药柱的内腔,无需推进剂的输送系统、增压系统和推力室,因此简化了武器系统使结构简单紧凑,具有很高的可靠性。实践表明其可靠度高达%一维护简单,成本低廉长期待命,立即发射万变的作战环境中捕捉战机,这一特性都显得尤为重要和宝贵。启动迅速,机动性好第国防科技大学研究生院学位论文
题。准确地预估导弹的寿命,可以确保足够的威慑力量和战略打击能力,避免导弹过期服役带来的诸如丧失战斗力甚至危及自身安全的严重后果以及提前退役带来