為探究某型HTPB推進(jìn)劑沖擊發(fā)火的判據(jù),對(duì)落錘試驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),在底座中引入聚偏二氟乙烯膜(PVDF)壓電膜,測(cè)量推進(jìn)劑受落錘沖擊下的應(yīng)力峰值,得到50%沖擊發(fā)火的臨界落高與應(yīng)力;基于分離式霍普金森壓桿的沖擊發(fā)火試驗(yàn),對(duì)比并分析了在不同的沖擊應(yīng)力加載條件下,推進(jìn)劑臨界沖擊發(fā)火的影響條件,并給出該型推進(jìn)劑的50%沖擊發(fā)火判據(jù)。結(jié)果表明,應(yīng)力峰值與特性落高的關(guān)系滿(mǎn)足σ=175.09H^0.5,50%特性落高為75cm,100%不發(fā)火的最大落高為68cm。在20、30和40cm子彈沖擊條件下,推進(jìn)劑50%沖擊發(fā)火的應(yīng)力峰值分別為2760、2410和2120MPa,作用持續(xù)時(shí)間分別為76、100和130μs,推進(jìn)劑的沖擊發(fā)火與推進(jìn)劑受到的沖擊應(yīng)力大小和作用時(shí)間直接相關(guān),通過(guò)σ²τ=K判據(jù)可以較好地判斷推進(jìn)劑的沖擊發(fā)火臨界條件,且確定了K值為574.6MPa²·s。

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【部分圖文】：

圖1底座改進(jìn)安裝圖

為測(cè)量推進(jìn)劑落錘撞擊過(guò)程的應(yīng)力變化情況,在撞擊感度儀的底座上安裝應(yīng)力傳感器,且對(duì)原底座進(jìn)行改造,方便安裝PVDF壓電薄膜,如圖1所示。試驗(yàn)開(kāi)始前,讓落錘空打3～10次,消除擊柱的塑性變形,然后在撞擊感度儀中裝入應(yīng)力傳感器及推進(jìn)劑試樣,根據(jù)QJ1271-86[13]的要求,按照50....

圖2推進(jìn)劑試件安裝圖

采用分離式霍普金森壓桿進(jìn)行試驗(yàn),為了保證此次試驗(yàn)與落錘沖擊發(fā)火試驗(yàn)的可對(duì)比性,推進(jìn)劑試件依舊采用與落錘試驗(yàn)中一樣的規(guī)格尺寸,并采用落錘試驗(yàn)中的擊柱與擊套將推進(jìn)劑試件夾在中間,目的是在推進(jìn)劑受沖擊發(fā)火后,避免了入射桿與透射桿端面直接受到推進(jìn)劑的發(fā)火沖擊,在一定程度上起到保護(hù)SHPB....

圖3推進(jìn)劑應(yīng)力測(cè)試及擬合曲線(xiàn)

通過(guò)應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得推進(jìn)劑40cm落高條件下的應(yīng)力情況,并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,如圖3所示。由圖3可以看出,碰撞時(shí)間為0.001s,應(yīng)力在落錘撞擊過(guò)程中呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。圖3中紅色的光滑曲線(xiàn)為擬合曲線(xiàn),為一個(gè)周期的正弦曲線(xiàn),并滿(mǎn)足如下關(guān)系式:

圖4落高與應(yīng)力關(guān)系曲線(xiàn)

綜上可知,落錘的碰撞時(shí)間T=0.001±0.0001s,由于周期T與應(yīng)力峰值無(wú)關(guān),因此取T值為0.001s進(jìn)行計(jì)算。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)中應(yīng)力峰值與落高的關(guān)系,并進(jìn)行擬合,應(yīng)力峰值與落高的關(guān)系如圖4所示。應(yīng)力峰值與落高的0.5次方成正比,關(guān)系滿(mǎn)足:

本文編號(hào)：3953414