HEDM推进剂的非线性粘弹损伤本构及其细观损伤演化研究

为了研究新型高能推进剂力学性能,开展了以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为基体,高能固体颗粒为氧化剂的HEDM推进剂非线性粘弹损伤本构研究工作。首先,基于粘弹性本构理论,设定HEDM推进剂的细观损伤分布满足Weibull分布函数,推导其非线性损伤本构的表达形式;其次,对HEDM推进剂进行应力松弛实验以及单轴拉伸实验,获得其非线性本构的相关材料参数,构建了HEDM推进剂的非线性本构关系;最后,建立了HEDM推进剂的RVE模型,引入内聚力法则对HEDM推进剂的细观损伤演化进行模拟分析,并验证仿真曲线以及理论本构曲线的准确性。研究表明,HEDM推进剂是一种典型的粘弹性材料,其应力应变曲线呈现明显的双折线形式,构建的非线性本构能较好地描述HEDM推进剂的力学性能,同时HEDM推进剂的细观损伤首先从颗粒的“脱湿”开始,之后基体微裂纹扩展,最终推进剂失效断裂。