丁羟四组元推进剂的宽温围压单向拉伸力学行为

为了研究丁羟四组元推进剂在宽温围压条件下的单向拉伸力学性能,采用宽温‑围压气体试验系统研究了不同温度(-50℃、20℃和70℃)、不同围压(0.1 MPa、2 MPa与8 MPa)与不同拉伸速率(100 mm·min^(-1)、1000 mm·min^(-1)和4200 mm·min^(-1))下推进剂力学性能的变化规律。采用SEM扫描电镜与微米CT相结合的手段从细观层面分析宏观力学性能发展的内在细观原因,以揭示外载荷对高固含量推进剂力学性能的影响机制。研究表明,常温与高温条件下,推进剂的损伤以“脱湿”为主;低温常压下则主要为“脱湿”和颗粒的韧断,当围压增大时会向颗粒的脆断转变,延伸率随围压的增大而增大,分析认为主要是围压抑制了孔洞的产生和损伤的演化;在高围压不同拉伸速率下,常温和高温下推进剂表现出来的力学性能较为接近,这是因为高温会使粘合剂基体与固体填料之间的相互作用减弱,推进剂出现更严重的脱湿,而高围压则会抑制“脱湿”而减弱温度的影响;采用时压等效叠加原理(TPSP)进行最大抗拉强度主曲线拟合分析时,在低温-50℃条件下,时间‑压强压位移因子与对应围压之间的关系并不符合标准形式,对于高固含量的推进剂而言TPSP叠加原理具有一定的使用局限性。