NEPE推進劑疲勞損傷特性研究.pdf

1、在固體火箭發(fā)動機儲存和運輸過程中，推進劑藥柱會承受顛簸振動和溫度循環(huán)等交變載荷，推進劑在循環(huán)載荷環(huán)境中不會發(fā)生瞬時破壞，但長期作用會使藥柱產(chǎn)生疲勞累積損傷，使固體火箭發(fā)動機的結構完整性遭到破壞。NEPE推進劑是一種高顆粒填充比的高能復合推進劑，其力學行為與應變率和溫度相關，本文針對NEPE推進劑在準靜態(tài)和動態(tài)下的力學性能展開系統(tǒng)研究，主要研究內容包括:
　　利用材料電子實驗機對NEPE推進劑在不同應變率下進行等速單軸拉伸實驗，得到

2、不同應變率下的應力—應變曲線，分析其率相關特性。在常溫下對NEPE推進劑進行了應力松弛實驗，利用Sorvari法獲得了NEPE推進劑的松弛模量，通過最小二乘法對應力松弛模量—時間曲線進行擬合，得到了松弛模量Prony級數(shù)表達式中的系數(shù)和指數(shù)。分析NEPE推進劑在準靜態(tài)下的力學特征。
　　利用DMA-ELF3200動態(tài)熱機械分析儀測定NEPE在不同溫度和頻率激勵下的動態(tài)力學參數(shù)，獲取了NEPE推進劑儲能模量、損耗模量及損耗因子的溫度

3、譜。通過損耗模量主曲線獲得NEPE推進劑玻璃化轉變溫度。基于時間—溫度等效原理對NEPE推進劑動態(tài)粘彈性參數(shù)進行等效疊加，得到頻率譜和移位因子隨實驗溫度變化的規(guī)律。根據(jù)溫度譜和頻率譜分析NEPE推進劑動態(tài)力學性能。
　　在不同溫度和應變幅值條件下開展了NEPE推進劑疲勞實驗研究，采用頻率為10Hz的正弦波，基于實驗數(shù)據(jù)獲得了NEPE推進劑在雙對數(shù)坐標系下的疲勞方程，分析疲勞壽命與應變幅值之間的關系，并研究了溫度對疲勞壽命的影響。基