基于数字图像相关方法的端羟基聚丁二烯推进剂复合型裂纹J积分测量

为实现复合型裂纹尖端变形场及J积分测量,对预制含中心贯穿复合型裂纹的端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂试件进行了拉伸观察试验,获得了复合型裂纹试件的变形图片序列。采用数字图像相关(DIC)方法得到试件表面的位移和应变场,运用J积分理论和DIC方法得到的变形场计算复合型裂纹尖端的J积分。将DIC方法得到的变形场结果以及运用J积分理论和DIC方法计算得到的J积分结果与有限元结果进行了对比分析。分析结果表明:DIC方法获得的变形场分布特点与有限元结果吻合较好;不同积分路径下的J积分具有守恒性,验证了DIC方法可以有效地计算J积分;相同拉伸位移和复合型裂纹下J积分随角度的增大呈下降趋势,裂纹从0°!45°时J积分值变化较小,裂纹从45°!67. 5°时J积分值有较明显的下降。

HTPB复合固体推进剂含损伤和老化本构研究

通过热氧老化实验、声发射损伤检测实验和蠕变柔量测试实验确定HTPB复合固体推进剂非线性本构 关系,并与Schapery非线性本构方程进行比较。结果表明,含损伤老化模型较好地解释了HTPB复合固体推进剂的 非线性特性,可以应用分析HTPB复合固体推进剂的力学特性。

含硼HTPB富燃料推进剂工艺恶化机理研究

采用X射线电子能谱法(XPS)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和粘度测试等实验手段,确定了含硼HTPB富燃料推进剂工艺恶化的主要原因,证实硼粉表面杂质H3BO3,B2O3与HTPB中羟基反应生成硼酸酯,引起凝胶化反应,是导致B HTPB不相容的根本原因。并利用交联反应出现凝胶的临界反应程度Pc理论解释了其作用机理。

丁羟推进剂粘接体系中的组分迁移

用浸泡增重法研究了衬层、绝热层对DOS和T27的吸收能力,用气相色谱仪研究了HTPB推进剂/HTPB衬层/EPDM绝热层粘接体系中DOS、T27和GFP的迁移。结果表明,HTPB衬层和EPDM绝热层对DOS和T27的吸收能力很强;粘合剂的极性增大或交联密度升高,衬层对DOS、T27的吸收能力下降,但粘合剂的极性增大,对衬层与HTPB推进剂的界面粘接性能不利;在HTPB推进剂/HTPB衬层/EPDM绝热层粘接体系中,DOS、T27或GFP的迁移平衡浓度为粘合剂相的平衡浓度。

扩链剂对HTPB/IPDI推进剂力学性能的影响

研究了不同种类扩链剂对 HTPB/IPDI推进力学性能的影响 ,结果表明 ,加入二醇类、两端含羟基的醚类扩链剂能改善丁羟推进剂力学性能 ,特别是大幅度提高推进剂低温最大伸长率 ;

二醇类扩链剂对丁羟推进剂力学性能的影响

采用单向拉伸等方法研究了二醇类扩链剂对丁羟推进剂力学性能的影响 ,结果表明扩链剂改善推进剂的力学性能效果明显 ,经分析认为微相分离是扩链剂影响推进剂低温力学性能的一个主要因素。

丁羟推进剂固化体系中活泼氢组分的反应活性研究

分别对端羟基聚丁二烯(HTPB)/苯异氰酸酯(PI),键合剂(BA-5)/PI和防老剂H(N,N′—二苯基对苯二胺)/PI在甲苯/二甲基亚砜混合溶液体系中进行了反应动力学研究,计算了相应体系的反应速率和活化能。结果表明,在相同的条件下,这三种体系中活泼氢组分的反应速率由大到小依次为:键合剂(BA-5)上的胺基、HTPB,BA-5上的羟基、防老剂H上的胺基。对上述活泼氢组分构成的四个不同配方用TD I固化并制成胶片,对固化时间不同的胶片进行了单向拉伸和溶胀比测试;力学性能和交联密度变化的结果验证了动力学结果,同时也表明BA-5和防老剂H都能有效提高丁羟推进剂的力学性能。

丁羟推进剂结构状态与力学性能的相关性研究评述

贮存过程中的老化使丁羟复合固体推进剂的结构状态发生变化从而对其力学性能产生影响,严重影响推进剂装药的结构完整性和发动机的使用寿命。针对这一问题,国内外相关学者进行了大量的研究工作。从理论研究与实验研究两方面介绍了国内外该领域的相关研究进展,重点对研究取得的主要成果和存在的问题进行了分析评述。通过分析总结,指出了本领域未来的研究方向和研究重点,提出了具体的研究思路。分析认为,丁羟推进剂作为一种固体填料填充的高分子复合材料,其结构状态与力学性能密切相关。从推进剂的化学结构、网络结构和微观结构等方面来研究其结构状态与力学性能的相关性,对揭示固体推进剂化学-力学关联失效机理颇有裨益。

两种新型键合剂改善 AP/HTPB 推进剂力学性能的作用效果

通过单轴拉伸试验，研究了两种新型键合剂改善ＡＰ／ＨＴＰＢ复合固体推进剂力学性能的作用效果，及其对推进剂工艺性能的影响。研究表明，这两种新型键合剂能够明显地改善推进剂的力学性能，且推进剂的工艺性能良好。

键合剂对AP/HTPB推进剂贮存老化性能的影响

本文用高温加速老化的方法,通过测定 AP/HTPB 推进剂的单轴拉伸,交联密度、硬度、燃速等性能随时间的变化,比较了三乙醇胺、三氟化硼三乙醇胺、MAPO、MAPO·HAC 和 HX-752等五种常用键合剂对 AP/HTPB 推进剂贮存老化性能的影响.并通过热重分析,对含键合剂的 AP/HTPB 推进剂的老化机理进行了初步探索,粗略估算了推进剂的贮存寿命.

硝胺/高氯酸铵/丁羟推进剂高压燃烧特性

研究了低铝含量(5%)的NA(硝胺)/AP/HTPB推进剂高压(15MPa～22MPa)燃烧特性。结果表明:二茂铁衍生物(RMT)能大幅提高推进剂燃速和降低高压燃速压强指数。随着RDX含量(15%～35%)增加,推进剂燃速基本不变;而HMX(15%～30%)含量增加,燃速呈降低趋势。提高配方中RMT含量、细AP的含量或采用RMT/铬酸盐组合催化剂的方法都可将NA/AP/HTPB推进剂高压压强指数降低到0 45以下。

丁羟推进剂/衬层粘接界面材料力学性能研究

比较了目前测试推进剂/衬层粘接界面性能的方法。针对丁羟推进剂/衬层粘接界面,采用国内外关于推进剂与金属材料粘接界面性能的微型拉伸试验方法,设计并开展了微型拉伸试验,得出该推进剂材料在粘接界面处的受影响区域范围及相应的材料性能特征。

少烟高固体含量丁羟推进剂配方研究

通过理论计算和初步实验 ,证实少烟高固体含量丁羟推进剂是实用的。研究表明 ,铝粉含量对 I°sp、燃气中 Al2 O3 含量、ρ有显著影响 ,降低铝粉含量 ,比冲大幅度下降 ;RDX代替部分 AP,燃气中 HCl、H2 O含量降低 ,但 ( CO+H2 )含量增加 ,增加了燃气的二次火焰 ,低铝粉配方中 ,RDX不能提高比冲 ;增加固体含量 ,能明显提高比冲和密度 ,是提高能量特性的有效途径 ;提高压强 ,比冲增加 ,燃气中 H2 O%和 CO+H2 含量减少 ,有利降低烟雾。固体含量

丁羟推进剂老化性能研究——几种防老剂对丁羟推进剂老化性能的影响

本文采用高温加速老化的试验方法研究了老化对推进剂的力学性能、邵氏硬度、相对交联密度、燃速、失重百分数的影响,并以 DSC 曲线的出峰温度作为评定参考.同时,通过电镜技术观察推进剂表面及其拉伸断裂面氧化剂 AP 的分解行为.实验结果表明,防老剂H、α-萘胺和二苯胺这三种防老剂对丁羟推进剂的防老化效果基本相同,但在较高温度下,防老剂 H 稍优于α-萘胺和二苯胺.

复合丁羟推进剂压强指数现状评述

本文详细叙述了我国研究压强指数的历史、低压强指数的优点,列举了我国丁羟推进剂压强指数研究的状况,分析比较了国内外水平,指出了今后努力方向.

硝胺丁羟推进剂高、低压燃烧性能研究

通过几种燃速调节剂对含奥克托金 (HMX)的丁羟橡胶复合推进剂高、低压的燃烧性能影响实验研究 ,结果表明 ,二茂铁衍生物 (T2 7)能有效调节推进剂燃速和降低高、低压段的压强指数 ,复合燃速调节剂 (T2 7+CB) ,并可消除高压段出现的燃速突变现象。该结果可为单室双推力发动机推进剂燃速设计提供参考。

提高高燃速丁羟推进剂低温伸长率研究

运用单向拉伸、交联密度测试、动态力学分析(DMA)等实验手段,研究了IPDI丁羟高燃速推进剂低温伸长率偏低的问题。结果表明:由于固化剂IPDI的分子结构特点和低反应活性造成粘合剂体系固化反应速度上的差别,加上防老剂H的刚性和物理交联作用使该类推进剂低温抗拉强度过高,是造成该类推进剂低温伸长率偏低的主要原因。在此基础上,通过添加网络调节剂,改善了推进剂粘合剂相的网络结构,解决了该问题。

一种改进的推进剂燃速预示方法(英文)

把Beckstead Derr Price(BDP)模式用于推进剂燃速计算。文中对燃速预测的某些改进使计算的结果更为合理。对单规格AP HTPB推进剂 ,为计算方便起见其配方中只采用了单一规格的平均粒度的AP ,所预测的燃速值与文献 [2 ]中的实验结果进行了比较 ,其间良好吻合。

基于分段老化模型的HTPB推进剂贮存寿命

针对常用老化模型不能准确描述端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂贮存老化不同阶段特点的问题,提出了一种分段老化模型。对HTPB推进剂进行了高温加速寿命试验,以最大延伸率作为性能变化表征参数,将HTPB推进剂的老化机理分三个阶段进行了分析,并根据老化不同阶段的相关性分析结果,建立了分段老化模型。利用时温等效原理,得到了高温(60℃)加速老化和常温(25℃)有效贮存的时间转换关系,结合分段老化模型,预估HTPB推进剂在常温(25℃)条件下贮存寿命为11.60年。该模型的相关系数R>0.95,标准差R_(std)<0.015。

HTPB复合推进剂燃速对固体火箭发动机内弹道性能影响

为准确预测不同贮存期HTPB复合推进剂燃速对固体火箭发动机内弹道性能影响,文章通过燃烧实验测量了贮存2 a、5 a、8 a和10 a发动机推进剂燃速,通过燃烧室-喷管一体化三维流场仿真技术计算了不同贮存期发动机内弹道性能。实验与计算结果表明,贮存时间越长,推进剂燃速越慢,发动机燃烧室内出现压力高峰的时间越滞后,并且压力峰值越下降。