為分析熱老化后三組元端羥基聚丁二烯（HTPB）推進劑在低溫動態(tài)準雙軸加載下的性能,開展了不同熱加速老化時間、不同溫度和應(yīng)變率條件下推進劑的準雙軸拉伸力學性能試驗及掃描電鏡（SEM）觀察試驗。試驗結(jié)果表明:熱加速老化前后,推進劑的拉伸曲線趨勢、力學性能變化規(guī)律及細觀損傷形式保持一致,改進型非線性模型能夠更好地描述1～100 s^-1應(yīng)變率范圍內(nèi)典型力學性能參數(shù)隨熱老化時間的非線性變化關(guān)系。隨溫度降低,老化后推進劑的斷面形貌由"脫濕"變?yōu)锳P顆粒斷裂,熱老化、低溫以及高應(yīng)變率載荷的疊加使得推進劑的細觀損傷變得更加嚴重,但準雙軸拉伸時損傷程度相比單軸拉伸時有所減弱。熱老化32 d、74 d和98 d后-50℃、14.29 s^-1加載條件下的最大伸長率分別為未老化時室溫、0.40 s^-1條件下數(shù)值的28.79%、27.58%和25.63%,該參數(shù)定義可為分析長期貯存后戰(zhàn)術(shù)導彈SRM藥柱在低溫點火條件下結(jié)構(gòu)完整性失效的準則提供數(shù)據(jù)支持。 

【文章來源】：宇航學報. 2020,41(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

試驗件與試驗機裝配圖

由圖2可知:1)老化后推進劑的拉伸曲線均呈現(xiàn)彈性段、損傷段和破壞段三段特性,推進劑力學性能仍受溫度和應(yīng)變率影響明顯。2)隨溫度持續(xù)降低和應(yīng)變率不斷升高,應(yīng)力在較低應(yīng)變處達到峰值,然后迅速下降。3)相比未老化時的情況[23],老化后HTPB推進劑在低溫動態(tài)準雙軸拉伸時并未出現(xiàn)“雙峰”現(xiàn)象(如圖2(c)～圖2(d)所示),這進一步說明不同熱老化時間下固體推進劑的雙軸力學性能有明顯區(qū)別。上述有關(guān)現(xiàn)象將在后文討論。2.2 溫度和應(yīng)變率對老化后力學性能的影響分析

以熱加速老化32 d后HTPB推進劑的典型力學性能參數(shù)變化進行分析,如圖3所示。由圖3可知,熱加速老化后,推進劑的準雙軸拉伸典型力學性能參數(shù)隨溫度和應(yīng)變率的變化關(guān)系與未老化時保持一致。即熱加速老化后,初始彈性模量Ebt和最大抗拉強度σbmt仍隨溫度降低和應(yīng)變率升高而不斷增大,且在0.4～14.29 s-1應(yīng)變率范圍內(nèi),這兩個參數(shù)與應(yīng)變率之間存在明顯的線性對數(shù)關(guān)系。但最大伸長率εbmt隨溫度降低以及應(yīng)變率升高而不斷減小,-50 ℃、14.29 s-1加載條件下的數(shù)值為室溫0.40 s-1條件下數(shù)值的28.79%。2.3 熱加速老化時間對典型力學性能的影響分析


本文編號：3225540