改性双基推进剂高应变率动态力学性能研究

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1、改性双基推进剂高应变率动态力学性能研究田博2015年05月中图分类号：V435UDC分类号：623.4改性双基推进剂高应变率动态力学性能研究作者姓名田博学院名称宇航学院指导教师谢侃答辩委员会主席王宁飞教授申请学位工学硕士学科专业航天工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年06月ResearchonDynamicMechanicalPropertiesofModifiedDouble-BasePropellantunderHighStrainRateCandidateName：BoTianSchoolorDepartment:SchoolofAerosp

2、aceFacultyMentor:KanXieChair,ThesisCommittee：Prof.NingfeiWangDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：AerospaceEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得

3、北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要炮射导弹技术、炮弹增程技术和末段修正迫击炮技术等新一代战术武器技术的发展，对固体火箭发动机的抗过载能力提出了较高要求。这些新型战术武器所搭载的固体火箭发动机在发射过程中承受高过载，其内部的固体推进剂装药在很高的轴向冲击载荷作用下，发生高应变率变形，这是造成装药结构破坏的一个重要原因。为提高装药结构在冲击载荷作用下的强度，有必要开展冲击载荷作用下固体推进剂的动态力学性能的研

4、究。SHPB(分离式霍普金森压杆)实验是研究材料高应变率力学行为的一种有效的实验方法。本文针对某种改性双基推进剂，对传统的SHPB系统进行了改进，并应用经过改进的SHPB实验系统开展了常温高应变率压缩实验，获得了-1-1该种材料在400s-5000s应变率范围内的应力-应变曲线。此外，本文通过有限元仿真方法研究了SHPB实验中试件的应力均匀性。仿真结果表明，实验时试件内部的应力均匀性满足要求。SHPB实验结果表明，改性双基推进剂的高应变率压缩力学行为具有显著的应变率相关性。本文根据实验数据，得到了描述改性双基推进剂屈服行为的力学参数与应变率的关系式。本文最后根据

5、SHPB实验获得的应力-应变曲线，采用最小二乘法拟合得到了高应变率朱王唐本构模型的参数，发现该模型能够较好地描述改性双基推进剂在高应变率下屈服前以及屈服点附近的力学行为。关键词：改性双基推进剂；高应变率；分离式霍普金森压杆；本构模型I北京理工大学硕士学位论文AbstractThedevelopmentofanewgenerationoftacticalweaponstechnology,suchasgunlaunchedmissiletechnology,extendedrangeprojectiletechnologyandterminalcorrection

6、mortartechnology,hasputforwardhigherrequirementsonoverloadresistanceofsolidrocketmotor.Thesolidrocketmotorequippedinthesenewtacticalweaponsbearshighoverload，andhighstrainratedeformationoftheinternalsolidpropellantchargeunderveryhighaxialimpactloadoccurs，whichisanimportantcauseofcharg

7、estructuredamage.Toimprovethestructuralstrengthofpowerchargeundertheimpactload,itisnecessarytocarryoutresearchondynamicmechanicalpropertiesofsolidpropellantunderimpactload.SHPB(splithopkinsonpressurebar)experimentisaneffectiveexperimentalmethodtostudythemechanicalbehaviorofmaterialsa

8、thighstrainr