HTPB推进剂/衬层单轴拉伸及损伤特性试验研究

为研究单轴拉伸过程中固体发动机矩形粘接试件在不同尺寸开口裂纹和加载速率下的力学行为,以及粘接界面在脱粘情况下推进剂/衬层/绝热层细观损伤特性,对端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂/衬层矩形粘接试件进行了开口裂纹尺寸15、20、25、35 mm,加载速率3.85、77.14、385.71 mm/min的单轴拉伸试验,分析了矩形粘接试件单轴拉伸的力学性能变化规律,并推导计算了最大抗拉强度以及界面能的变化情况,利用微CT分析了开口裂纹20 mm、77.14 mm/min条件下试件断裂端面细观形貌和内部孔隙特征。结果表明,单轴拉伸情况下矩形试件的力学性能和加载速率有关,开口裂纹尺寸20 mm,加载速率385.71 mm/min加载条件下最大抗拉强度为1.46 MPa,界面粘接能达到17.66 J。推进剂侧断面主要表现为明显的大孔洞,衬层/绝热层一侧断面有明显的空穴、孔隙和颗粒存在。在拉伸过程中推进剂损伤主要表现为颗粒基体脱湿和孔隙汇集,衬层/绝热层,损伤主要表现为大面积的基体撕裂。

细观尺度下岩石热变形破坏的实验研究

利用带扫描电镜的高温疲劳试验机等目前最先进的实验手段,实时观测了在温度和载荷同时作用下岩石在单向压缩和和拉伸中微细观结构的变化、缺陷演化方式和变形破坏过程,针对岩石的热膨胀是不可逆的,即它会受加温历史的影响,加热时和冷却后岩石结构有差异的特点,对岩石在温度载荷作用下的细观结构特征和细观破坏机理进行了较为系统的实验研究。得到了在不同载荷和温度作用下岩石中微裂纹萌生、扩展、断裂破坏等各个阶段清晰的SEM图像和数据。结合实时观测得到的数据和高清晰度图片,分析研究了岩石热细观损伤特性,探讨了载荷和温度的变化对岩石细观结构的影响。