復合固體推進劑脫濕過程細觀建模與損傷定量表征
發(fā)布時間:2021-05-27 10:19
復合固體推進劑脫濕涉及導彈武器的貯存和使用情況。針對復合固體推進劑脫濕過程細觀建模與損傷定量表征開展研究。首先為研究復合固體推進劑在外界載荷作用下的細觀損傷演化規(guī)律,基于隨機序列吸附法、熱膨脹原理和分步填充的思想,實現(xiàn)了高體積分數(shù)顆粒填充,并通過幾何合并的方式,加入粘合劑基體和顆粒/基體界面,建立了高體積分數(shù)固體推進劑三維細觀結(jié)構(gòu)模型。該細觀幾何模型將固體氧化劑(AP)顆粒與羥基封端的聚丁二烯(HTPB)粘合劑基體的連接界面處設定為內(nèi)聚力單元,基于雙線性損傷內(nèi)聚力模型,考慮粘合劑基體與時間相關(guān)的粘彈特性,開展了不同應變率下固體推進劑的顆粒/基體界面脫濕數(shù)值模擬。提取內(nèi)聚力界面單元高斯積分點的幾何體積和剛度衰減率SDEG數(shù)據(jù),定義固體推進劑材料內(nèi)部脫濕面積,對其細觀損傷進行了定量表征。結(jié)果表明,該三維細觀結(jié)構(gòu)模型能有效表征固體推進劑的細觀結(jié)構(gòu)。在外界載荷作用下,顆粒/基體界面脫濕容易出現(xiàn)在大顆粒及顆粒比較密集的區(qū)域,界面損傷導致顆粒承載能力下降,且應變率越高,推進劑內(nèi)部越容易出現(xiàn)損傷。
【文章來源】:固體火箭技術(shù). 2020,43(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 三維細觀結(jié)構(gòu)模型
2 界面脫濕數(shù)值模擬
2.1 推進劑組分參數(shù)
2.2 內(nèi)聚力模型及參數(shù)
2.3 有限元網(wǎng)格及邊界條件
3 結(jié)果與分析
3.1 脫濕過程數(shù)值模擬結(jié)果
3.2 基于界面剛度衰減率的脫濕損傷定量表征
4 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復合固體推進劑細觀結(jié)構(gòu)建模及脫黏過程數(shù)值模擬[J]. 封濤,鄭健,許進升,韓龍,康娜. 航空動力學報. 2018(01)
[2]固體推進劑低溫細觀損傷仿真研究[J]. 周紅梅,袁軍,賴建偉,袁嵩. 固體火箭技術(shù). 2017(06)
[3]HTPB推進劑“脫濕點”及快慢組合拉伸研究[J]. 馬浩,職世君,申志彬,李道奎. 固體火箭技術(shù). 2017(06)
[4]基于細觀顆粒夾雜模型的復合固體推進劑松弛模量預測[J]. 張建偉,職世君,孫冰. 航空動力學報. 2013(10)
[5]基于表面粘結(jié)損傷的復合固體推進劑細觀損傷數(shù)值模擬[J]. 職世君,孫冰,張建偉. 推進技術(shù). 2013(02)
[6]復合固體推進劑細觀界面脫粘有限元分析[J]. 李高春,邢耀國,戢治洪,謝麗寬. 復合材料學報. 2011(03)
[7]改進的Mori-Tanaka法在復合推進劑非線性界面脫粘中的應用[J]. 劉承武,陽建紅,陳飛. 固體火箭技術(shù). 2011(01)
[8]應變率和加載方式對HTPB推進劑力學性能及耗散特性的影響[J]. 王玉峰,李高春,劉著卿,丁彪. 含能材料. 2010(04)
[9]NEPE推進劑應力分布的數(shù)值模擬及損傷破壞趨勢分析[J]. 陳煜,劉云飛,夏吉東,譚惠民. 含能材料. 2009(01)
[10]復合推進劑的細觀失效機理分析[J]. 袁嵩,湯衛(wèi)紅,李高春. 固體火箭技術(shù). 2006(01)
本文編號:3207393
【文章來源】:固體火箭技術(shù). 2020,43(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 三維細觀結(jié)構(gòu)模型
2 界面脫濕數(shù)值模擬
2.1 推進劑組分參數(shù)
2.2 內(nèi)聚力模型及參數(shù)
2.3 有限元網(wǎng)格及邊界條件
3 結(jié)果與分析
3.1 脫濕過程數(shù)值模擬結(jié)果
3.2 基于界面剛度衰減率的脫濕損傷定量表征
4 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復合固體推進劑細觀結(jié)構(gòu)建模及脫黏過程數(shù)值模擬[J]. 封濤,鄭健,許進升,韓龍,康娜. 航空動力學報. 2018(01)
[2]固體推進劑低溫細觀損傷仿真研究[J]. 周紅梅,袁軍,賴建偉,袁嵩. 固體火箭技術(shù). 2017(06)
[3]HTPB推進劑“脫濕點”及快慢組合拉伸研究[J]. 馬浩,職世君,申志彬,李道奎. 固體火箭技術(shù). 2017(06)
[4]基于細觀顆粒夾雜模型的復合固體推進劑松弛模量預測[J]. 張建偉,職世君,孫冰. 航空動力學報. 2013(10)
[5]基于表面粘結(jié)損傷的復合固體推進劑細觀損傷數(shù)值模擬[J]. 職世君,孫冰,張建偉. 推進技術(shù). 2013(02)
[6]復合固體推進劑細觀界面脫粘有限元分析[J]. 李高春,邢耀國,戢治洪,謝麗寬. 復合材料學報. 2011(03)
[7]改進的Mori-Tanaka法在復合推進劑非線性界面脫粘中的應用[J]. 劉承武,陽建紅,陳飛. 固體火箭技術(shù). 2011(01)
[8]應變率和加載方式對HTPB推進劑力學性能及耗散特性的影響[J]. 王玉峰,李高春,劉著卿,丁彪. 含能材料. 2010(04)
[9]NEPE推進劑應力分布的數(shù)值模擬及損傷破壞趨勢分析[J]. 陳煜,劉云飛,夏吉東,譚惠民. 含能材料. 2009(01)
[10]復合推進劑的細觀失效機理分析[J]. 袁嵩,湯衛(wèi)紅,李高春. 固體火箭技術(shù). 2006(01)
本文編號:3207393
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