复合固体推进剂“脱湿”点的率相关特性研究

复合固体推进剂颗粒和基体之间的界面“脱湿”是推进剂在加载过程中一种重要的损伤形式,“脱湿”点的强度和伸长率均与载荷相关。本文通过某推进剂在低温、不同围压和应变率下加载时的应力-应变响应曲线特征,发现推进剂的“脱湿”点表现出明显的率相关和围压相关性,围压载荷会抑制推进剂的“脱湿”,尤其是对于高应变率下具有“脱湿”点峰值的应力-应变曲线影响最大。针对推进剂“脱湿”点的率相关特征,借助分子动力学思想创建复合推进剂的细观颗粒夹杂几何模型,建立推进剂有限元计算细观模型对推进剂界面在不同应变率下的“脱湿”损伤进行了仿真计算。计算结果揭示了推进剂在不同应变率下加载时的“脱湿”损伤机理,通过应变率对“脱湿”点的影响规律阐释了推进剂在低温、高应变率下伸长率骤降的主要原因,发现推进剂的破坏取决于损伤界面数量和界面损伤程度在损伤演化过程中的交互作用,是一个动态发展的过程。

HTPB推进剂“脱湿”性能表征及影响因素试验研究

为研究HTPB推进剂的"脱湿"性能,基于气体膨胀计原理研制了复合固体推进剂"脱湿"性能测试装置,并采用该装置开展了配方及应变率对推进剂"脱湿"性能影响的试验研究。采用起始"脱湿"点、特征"脱湿"点和特征"脱湿"速率来表征推进剂的"脱湿"性能,试验结果表明,推进剂的"脱湿"性能具有明显的率相关性,应变率越高,推进剂的起始"脱湿"点和特征"脱湿"点越小,特征"脱湿"速率越大,但是推进剂的内部"脱湿"速率存在一个上限;HTPB推进剂中AP含量对推进剂"脱湿"性能的影响占主导地位,AP含量越高,则推进剂的起始"脱湿"点和特征"脱湿"点越小,特征"脱湿"速率越大。所建立的试验方法和"脱湿"性能表征方法对药柱结构完整性、药柱力学性能预示及可靠性评估均具有重要实用意义。