中国人民解放军总装备部预研基金(20101019)
- 作品数：12 被引量：94H指数：7
- 相关作者：周长省鞠玉涛陈雄常武军胡少青更多>>
- 相关机构：南京理工大学上海航天动力技术研究所更多>>
- 发文基金：中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学一般工业技术化学工程更多>>
- 基于损伤的HTPB推进剂/衬层界面内聚法则构建被引量：8
- 2014年
- 为提高丁羟(HTPB)推进剂/衬层界面数值仿真结果的准确性,首先改进了单搭接试件,通过剪切实验获取界面断裂参数,而后分别采用双线型模型和指数型模型对试件进行数值研究,进行影响分析,并在此基础上建立了一种基于损伤变量的自定义内聚力模型,使模型具有了明确的物理含义。结果表明,改进的单搭接试件能够测定柔韧粘接件的II型断裂参数;II型界面断裂时,内聚力曲线形式与实验曲线形式一致;该基于损伤的内聚力模型能够比双线性模型和指数型模型更准确地反映HTPB推进剂/衬层界面的II型断裂性质。
- 钮然铭陈雄周长省周清春
- 关键词：脱粘
- HTPB推进剂脱湿与力学性能的相关性研究被引量：30
- 2012年
- 针对载荷作用下影响复合推进剂力学特性的脱湿问题,采用等速拉伸和CCD显微分析的试验方法,研究了不同拉伸速率下的脱湿损伤演化过程。建立了粘弹性本构模型,利用细观力学及界面力学的理论,分析试验测得的宏观力学性能发生发展的内在细观原因。结果表明:颗粒/基体的界面脱湿是宏观应力应变曲线非线性的重要原因,也直接导致材料泊松比的下降;界面脱湿的损伤程度由应变值决定,并与应变率具有一定的相关性,泊松比也是定量表征脱湿的重要参数。
- 常武军鞠玉涛王蓬勃
- 关键词：HTPB推进剂细观结构本构模型泊松比
- 端羟基聚丁二烯推进剂/衬层脱粘的断裂机理与断裂能获取研究被引量：3
- 2014年
- 推进剂/衬层界面脱粘是破坏固体火箭发动机装药结构完整性的主要形式之一。采用双悬臂夹层梁实验对端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂/衬层粘接界面的I型断裂进行研究,实验观察到裂纹尖端存在包含孔洞和纤维的银纹损伤区,裂纹萌发和扩展本质上是局部银纹萌生、面增厚和微纤断裂。界面脱粘的失效机理则是尖端近处孔洞的形成和合并,典型的界面失效模式包含胶黏剂的内聚破坏、界面破坏和混合破坏。裂纹稳定传播时,裂尖的损伤区形状与外界对其施加的约束有关。采用有效裂纹长度的概念可以修正裂尖塑性变形和钝化的影响,较为准确地获取了I型断裂能。
- 周清春鞠玉涛韦震周长省
- 关键词：推进剂
- EPDM薄膜橡胶包覆材料的粘-超弹本构模型研究被引量：12
- 2015年
- 为了描述一种新型三元乙丙（EPDM）橡胶薄膜包覆材料的力学性能，进行了不同拉伸速率（0．1～5mm／s）下的单轴拉伸试验和多步松弛试验。研究了材料的应力-应变响应，建立了有限变形下的粘一超弹本构模型。模型由超弹与粘弹两部分组成：超弹部分基于多项式应变能函数推导获得，粘弹部分则采用Maxwell模型来描述。通过单轴拉伸试验和多步松弛试验分别获得粘弹参数和超弹参数。将所建模型预测结果与试验结果相对比。结果表明：模型能很好地描述材料在20％工程应变范围内的力学特性，预测结果与试验结果最大偏差仅为5．6％，验证了模型的可靠性。
- 余家泉陈雄周长省高艳宾杜红英
- 关键词：三元乙丙橡胶本构模型
- CMDB/EPDM包覆界面脱粘性能研究被引量：13
- 2015年
- 为了研究固体火箭发动机改性双基(CMDB)推进剂与三元乙丙(EPDM)包覆层界面的脱粘性能,通过双悬臂梁(DCB)试件和粘接件单轴拉伸试件对界面性能进行试验研究,获取了界面的内聚能和内聚强度。同时,引入双线性内聚力模型对界面层单元进行描述,建立了界面裂纹开裂扩展计算模型。模型仿真曲线与试验曲线一致性较好,表明所建内聚力模型能够反映界面力学特性。对试验与仿真过程中的裂纹面开裂扩展过程进行了比较分析,发现二者变化趋势基本一致,误差范围在12.5%以内,验证了界面模型在描述裂纹面扩展方面的可靠性。
- 余家泉郑健周清春周长省贾登
- 关键词：界面脱粘有限元仿真
- NEPE固体推进剂粘-超弹性本构模型研究被引量：11
- 2013年
- 为了准确描述NEPE固体推进剂在有限变形下的力学特性,本文针对NEPE推进剂在有限变形下的粘-超弹本构模型进行研究。模型由超弹部分与粘弹部分并联构成:超弹部分采用Yeoh模型,粘弹部分采用非线性粘弹性本构模型。进行NEPE推进剂单轴拉伸试验及拉伸松弛试验,并用试验结果拟合超弹及粘弹两部分的材料参数。所建本构模型与实验结果进行了对比,模型能较好的预测30%应变内的NEPE推进剂的力学性能。
- 胡少青鞠玉涛常武军周长省
- 关键词：NEPE推进剂本构模型非线性
- EPDM绝热层的粘超弹本构模型被引量：8
- 2015年
- 为了准确描述固体火箭发动机内三元乙丙(EPDM)绝热层在有限变形下的力学特性,主要通过多步松弛和单轴拉伸2种实验方法,获得平衡响应曲线和拉伸曲线。分别采用Ogden模型、Mooney-Rivlin模型,对平衡响应曲线进行拟合,并以此为基础,引入应变率参数μ来描述EPDM在单轴拉伸实验中的率相关特性,从而建立了EPDM在准静态单轴拉伸条件下的本构模型。研究结果表明,本文所建立的模型能很好地描述EPDM在准静态条件下的力学特性,通过该模型,也可在有限应变率范围内预测EPDM的应力响应特性。
- 张中水陈雄周清春杜红英
- 关键词：单轴拉伸本构模型
- NEPE推进剂动态力学特性分析被引量：7
- 2015年
- 为了研究NEPE推进剂在不同温度和频率激励作用下的动态力学性能,利用DMAELF3200动态热机械分析仪测定了材料动态力学参数。通过试验,获得了推进剂的储能模量、损耗模量及损耗因子温度谱。由分子运动理论得到了玻璃化转活化能。基于时间-温度等效原理对NEPE推进剂动态粘弹性参数进行等效叠加,得到了移位因子随试验温度变化的规律。结果表明:损耗模量的温度谱曲线在低温段只存在一个峰值(玻璃化转变峰),玻璃化转变温度对频率有依赖性,在1Hz加载频率下转变温度为-62℃;玻璃化转变所需要的活化能为163.8k J·mol-1;移位因子和温度之间的关系遵循Williams-Landel-Ferry(WLF)方程,随试验温度升高,移位因子下降。
- 高艳宾陈雄许进升胡少青
- 关键词：NEPE推进剂动态力学分析玻璃化转变温度
- 双基推进剂的高应变率力学特性及其含损伤ZWT本构被引量：6
- 2013年
- 为了解双基推进剂在冲击载荷下的力学特性及本构行为，利用材料试验机和分离式霍普金森压杆（SHPB）对双基推进剂进行了单轴压缩实验，并对实验数据的有效性进行了检验。用二波法对实验数据进行处理，得到了双基推进剂的应力应变曲线。实验结果表明：双基推进剂具有明显的应变率相关性，动态下屈服应力与静态下相比明显提高，且屈服应力表现为应变率对数的双线性关系；双基推进剂屈服应变表现为延脆转换特性，在低应变率下表现为延展性，高应变率下表现为冲击脆化特性。利用含损伤朱王唐（ZWT）本构模型对实验结果进行了拟合，得到了模型中的本构参数，并对损伤因子项进行了分析。通过模型预测曲线与实验曲线的对比，发现含损伤ZWT本构能较好地描述双基推进剂在0～0．14应变范围内的力学特性。
- 孙朝翔鞠玉涛郑亚王蓬勃张君发
- 关键词：动态本构关系分离式霍普金森压杆双基推进剂
- HTPB推进剂粘聚区本构模型反演识别研究被引量：4
- 2012年
- 端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂在拉伸过程中裂尖存在一个明显的非线性粘聚区,粘聚区本构模型的精度影响着推进剂装药裂纹起裂和扩展过程的数值仿真结果。为了准确地获得HT-PB推进剂的粘聚区本构模型,建立了基于实验的反演识别方法,该方法通过实验获取粘聚区断裂能和断裂强度参数,使用有限元模型更新方法得到粘聚区本构曲线形式参数。将获得的本构模型应用于裂纹起裂和扩展过程仿真,研究结果表明所建立的粘聚区本构参数获取方法简单可行;所获得的粘聚区本构参数可以准确地模拟出HTPB推进剂裂纹起裂和扩展过程。
- 韩波鞠玉涛周长省
- 关键词：航天推进系统推进剂
