固體推進劑藥柱裂紋擴展分析.pdf

1、本文針對固體火箭推進劑在溫度載荷和點火所產(chǎn)生的內(nèi)壓載荷作用下藥柱內(nèi)表面裂紋的產(chǎn)生和擴展以及脫粘情況進行了研究。目前,固體火箭發(fā)動機廣泛的應(yīng)用丁羥(HTPB)推進劑。HTPB復(fù)合推進劑屬于典型的粘彈性材料,它的斷裂會導(dǎo)致燃料燃燒異常,使燃燒室的內(nèi)壓增大,使發(fā)動機不能正常工作,有時會導(dǎo)致火箭發(fā)動機炸毀。所以,對HTPB復(fù)合推進劑藥柱的力學(xué)性能分析,特別是斷裂性能分析非常重要。
　　首先,本文簡要的介紹了HTPB復(fù)合推進劑的粘彈性力學(xué)的

2、基礎(chǔ)知識,并通過準靜態(tài)分析模擬了推進劑材料的力學(xué)松弛現(xiàn)象,給出了本次研究所使用的材料屬性。其次,利用有限元法反推出推進劑材料的斷裂準則,驗證了擴展有限元(XFEM)應(yīng)用于推進劑材料的可行性。再次,建立了不含裂紋的五角星型藥柱模型,計算藥柱的危險點并使用有限元法對含初始裂紋五角星型藥柱的固化降溫過程進行分析,計算出裂紋各參數(shù)的變化情況以及推進劑藥柱的脫粘情況。最后使用擴展有限元法對含初始裂紋的藥柱在內(nèi)壓載荷作用下裂紋的擴展情況進行分析,并