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光纤光栅传感器在固体发动机药柱内部应变监测中的应用
1
作者 张焘 李海阳 +3 位作者 申志彬 吴国夫 卞云龙 王立民 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期59-66,共8页
针对固体发动机药柱结构内部应变响应测量难题,提出了一种基于光纤光栅传感器的内埋式应变测量方法。设计了内埋光纤光栅应变传感器的试验器并对其开展了冷增压试验,获得了试验器药柱内部环向应变与轴向应变值。试验结果表明,提出的测... 针对固体发动机药柱结构内部应变响应测量难题,提出了一种基于光纤光栅传感器的内埋式应变测量方法。设计了内埋光纤光栅应变传感器的试验器并对其开展了冷增压试验,获得了试验器药柱内部环向应变与轴向应变值。试验结果表明,提出的测试方法可以获取药柱内部的环向和轴向应变。研究成果可为光纤光栅传感器在固体发动机药柱结构测量中的进一步应用奠定基础,为固体发动机监测技术的发展与应用提供参考。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 固体推进剂 光纤光栅传感器 应变测量 结构健康监测
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NEPE固体推进剂的低频疲劳特性
2
作者 张文沁 张大鹏 +2 位作者 雷勇军 申志彬 吴凡几 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期31-41,共11页
为研究低频疲劳加载下硝酸酯增塑聚醚(nitrate ester plasticized polyether, NEPE)固体推进剂的损伤演化过程,获得疲劳加载历史对NEPE固体推进剂拉伸力学性能的影响规律,基于电子万能试验机开展了NEPE固体推进剂低频疲劳试验和定应变... 为研究低频疲劳加载下硝酸酯增塑聚醚(nitrate ester plasticized polyether, NEPE)固体推进剂的损伤演化过程,获得疲劳加载历史对NEPE固体推进剂拉伸力学性能的影响规律,基于电子万能试验机开展了NEPE固体推进剂低频疲劳试验和定应变率单轴拉伸试验,并结合疲劳加载后试件的细观形貌图与试验曲线,进一步分析微细观结构损伤对NEPE固体推进剂宏观力学行为的作用机理。结果表明,低频疲劳载荷会使NEPE固体推进剂基体出现微裂纹,使其基体/颗粒界面出现空穴,进而产生不可忽视的应力软化行为与残余应变;疲劳加载过程中及疲劳加载后,NEPE固体推进剂宏观力学性能的衰减均与最大加载应变呈指数函数关系;低频疲劳载荷所造成的部分微观损伤可恢复,其余疲劳损伤能提升分子链取向重排能力,使材料出现疲劳强化现象。 展开更多
关键词 NEPE推进剂 低频疲劳试验 疲劳损伤演化 微细观损伤
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HTPB推进剂拉压不对称黏弹塑性本构模型
3
作者 邓旷威 李海阳 申志彬 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期51-58,共8页
为了研究HTPB推进剂拉伸、压缩蠕变变化规律,设计并分别开展了1 000 s拉伸、1 000 s压缩与28 d拉伸蠕变试验;同时,引入圣维南体与拉压不对称因子,建立了考虑拉压不对称的推进剂黏弹塑性本构模型;通过拟合与分析本构方程中的参数,得到了... 为了研究HTPB推进剂拉伸、压缩蠕变变化规律,设计并分别开展了1 000 s拉伸、1 000 s压缩与28 d拉伸蠕变试验;同时,引入圣维南体与拉压不对称因子,建立了考虑拉压不对称的推进剂黏弹塑性本构模型;通过拟合与分析本构方程中的参数,得到了该方程的适用范围。结果表明:推进剂蠕变变形行为受应力水平影响较大;同一应力水平下,拉伸蠕变的黏弹性变形大小约为压缩蠕变的1.62倍;压缩屈服应力为拉伸屈服应力的3.82倍。因此,拉压不对称黏弹塑性本构模型可以较好地表征低应力水平下推进剂蠕变的响应行为。所得结论和研究方法为固体发动机结构完整性分析与贮存寿命评估提供了参考依据。 展开更多
关键词 HTPB推进剂 蠕变 拉压不对称 本构模型 黏弹塑性
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拉伸速率对HTPB推进剂并行流变框架模型的影响
4
作者 周仕明 徐一航 +1 位作者 李道奎 申志彬 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期42-50,共9页
为分析四组元HTPB推进剂不同拉伸速率组合对并行流变框架模型的精度影响,基于并行流变框架建立了推进剂的非线性黏弹性本构模型;通过对不同拉伸速率实验进行组合构建了本构模型,得到相应的模型参数。将有限元模型和数值计算结果与实验... 为分析四组元HTPB推进剂不同拉伸速率组合对并行流变框架模型的精度影响,基于并行流变框架建立了推进剂的非线性黏弹性本构模型;通过对不同拉伸速率实验进行组合构建了本构模型,得到相应的模型参数。将有限元模型和数值计算结果与实验结果进行对比,将不同速率组别构建的本构模型误差进行了对比分析。结果表明当采用高速率与低速率组别相结合的方式即可精确建立本构模型,无须进行中间速率的大量实验。且高速率推进剂拉伸实验的速率可以截至3 000 mm/min,无须再增加速率。此分析为简化推进剂材料实验提供了合理建议,提高了实验效率。同时,为快速预测推进剂材料的力学性能开辟了一条有效途径。 展开更多
关键词 HTPB推进剂 并行流变框架 拉伸速率 快速预测
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极端低温环境下HTPB推进剂力学性能试验
5
作者 孙海涛 杨庚 +2 位作者 袁杰红 申志彬 霍亮 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期23-30,共8页
为研究固体推进剂在极端低温环境下的力学性能和失效机制,采用自研的宽温-围压加载试验系统,开展了三组元端羟基聚丁二烯推进剂在不同温度、围压值以及高应变率条件下的单轴拉伸试验,并对断口形貌进行了电镜扫描观测,分析了温度、拉伸... 为研究固体推进剂在极端低温环境下的力学性能和失效机制,采用自研的宽温-围压加载试验系统,开展了三组元端羟基聚丁二烯推进剂在不同温度、围压值以及高应变率条件下的单轴拉伸试验,并对断口形貌进行了电镜扫描观测,分析了温度、拉伸速率及围压值对推进剂力学性能影响规律,探讨了推进剂在不同工况下的损伤破坏机理。结果表明:拉伸速率增大、围压值增大及温度降低时,推进剂脱湿点伸长率降低,脱湿点前移,推进剂内部发生脱湿存在围压和应变率阈值,超过该阈值时,推进剂更易发生脱湿行为。低温状态下,推进剂最大伸长率对高拉伸速率变化更为敏感,其最大抗拉强度和最大伸长率均随着围压值的增大而呈增大趋势,在-55℃、10 MPa、4 200 mm/min极端拉伸工况下最大伸长率为28.8%,仍具有良好的力学性能。该推进剂破坏形式随着温度的降低和拉伸速率的提高,表现为脱湿损伤、基体断裂和颗粒开裂三种模式综合作用。 展开更多
关键词 端羟基聚丁二烯推进剂 力学性能 极端低温 围压
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将老亮先生的力学史研究用于材料力学实验教学的探讨
6
作者 周晴雯 孙海涛 +2 位作者 申志彬 张大鹏 李道奎 《力学与实践》 2025年第2期476-479,共4页
将力学史研究中的相关案例引入材料力学实验课堂,有利于激发学生的学习兴趣,凸显力学知识的实用性和贯通性,提高教学效果。国防科技大学老亮先生是国内知名的材料力学史专家,他编著了《中国古代材料力学史》,书中既包括详实史料又具有... 将力学史研究中的相关案例引入材料力学实验课堂,有利于激发学生的学习兴趣,凸显力学知识的实用性和贯通性,提高教学效果。国防科技大学老亮先生是国内知名的材料力学史专家,他编著了《中国古代材料力学史》,书中既包括详实史料又具有现代分析,如发现了中国古代关于力与变形成正比关系(弹性定律)的记载比胡克定律早约1500年,同时还深刻全面地探讨了我国历史上力学与工程技术的密切联系。老亮先生的著作根据材料力学体系整理并评估了我国古代科技成就,这对于材料力学课程的教学具有十分重要的参考价值。本文拟探究老亮先生研究中的史例在材料力学实验课程中的应用,通过特色案例教学提升授课质量,打造精品课程。 展开更多
关键词 力学史 材料力学实验 课程案例
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长期贮存发动机中HTPB推进剂老化特性及蠕变本构模型 被引量：1
7
作者 申志彬 邓旷威 +1 位作者 李海阳 张慧慧 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期166-173,共8页
为了研究固体火箭发动机长期贮存期间老化对推进剂力学性能的影响,开展了三种温度(50℃,60℃与70℃)下为期60天的高温加速老化试验。对老化前后HTPB推进剂进行了定速拉伸试验与蠕变试验,并采用扫描电镜观察了其表面细观形貌。引入扩裂元... 为了研究固体火箭发动机长期贮存期间老化对推进剂力学性能的影响,开展了三种温度(50℃,60℃与70℃)下为期60天的高温加速老化试验。对老化前后HTPB推进剂进行了定速拉伸试验与蠕变试验,并采用扫描电镜观察了其表面细观形貌。引入扩裂元件,结合Arrhenius方程,建立了含老化因子的推进剂蠕变全过程本构模型,利用试验数据拟合了模型参数并验证了其有效性。结果表明:随着老化进程的加剧,推进剂最大伸长率逐渐减小,最大抗拉强度会依次出现下降、波动、上升三个阶段。所建本构模型能较好地表征贮存1.5年后推进剂的蠕变全过程,预测曲线与试验结果曲线最大误差为13.35%。 展开更多
关键词 HTPB推进剂 长期贮存 加速老化 本构模型 蠕变
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低应变率下NEPE推进剂“双屈服”特性及其粘-弹-塑性屈服模型
8
作者 申志彬 张宇轩 邓旷威 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期262-268,共7页
固体发动机全寿命周期中,推进剂药柱长期处于低应变率状态。为了分析硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂在低应变率下的屈服与损伤特性,开展了NEPE推进剂在低应变率(1.190×10^(-5)~2.381×10^(-2)s^(-1))下的单轴拉伸试验。研究表明,N... 固体发动机全寿命周期中,推进剂药柱长期处于低应变率状态。为了分析硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂在低应变率下的屈服与损伤特性,开展了NEPE推进剂在低应变率(1.190×10^(-5)~2.381×10^(-2)s^(-1))下的单轴拉伸试验。研究表明,NEPE推进剂的应力-应变曲线呈“双屈服”态,最大抗拉强度、断裂强度随拉伸速率的下降而明显下降,但初始屈服点(“脱湿点”)与后继屈服点不受应变率的影响,两级屈服点应变近似保持一个稳定值,分别为13.5%和55.4%。因此,可将“脱湿点”应力视为推进剂的屈服强度。在此基础上,构建了NEPE推进剂粘-弹-塑性屈服模型,通过引入动屈服函数,建立了动屈服强度、粘塑性应变率与静屈服强度之间的关系。结合试验数据,NEPE推进剂静屈服强度为0.22 MPa。 展开更多
关键词 NEPE推进剂 低应变率 屈服 “脱湿”损伤 粘-弹-塑性
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温度循环载荷下药柱力学响应与累积损伤分析 被引量：1
9
作者 杨庚 袁杰红 +1 位作者 孙海涛 申志彬 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期171-178,共8页
针对机载固体火箭发动机在地面贮存和高空极端低温挂载的使用工况,开展了推进剂松弛及蠕变破坏试验获取相关材料参数,并基于热粘弹性本构,采用有限元法计算分析了药柱在温度循环载荷下温度场及力学响应,研究了挂飞时间对药柱温度场和应... 针对机载固体火箭发动机在地面贮存和高空极端低温挂载的使用工况,开展了推进剂松弛及蠕变破坏试验获取相关材料参数,并基于热粘弹性本构,采用有限元法计算分析了药柱在温度循环载荷下温度场及力学响应,研究了挂飞时间对药柱温度场和应力应变场的影响规律,确定了某圆管星孔药柱危险点,并基于损伤模型对不同挂飞时间下发动机的失效挂飞次数进行了评估。结果表明,不同挂飞工况下药柱温度场和应变场分布规律相同,挂飞时间超过7 h后,药柱整体达到均匀温度场,此后随着挂飞时间的延长,应变增长幅度减弱;温度循环产生的交变热应力会导致药柱损伤累积,温度变化越快,造成的累积损伤越大,且随着挂飞时间的延长,失效挂飞次数逐渐缩短。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 推进剂药柱 温度循环 力学响应 损伤 挂飞时间
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固体火箭发动机粘接界面剪切蠕变特性分析与快速预测模型 被引量：1
10
作者 叶冠麟 刘通 +1 位作者 申志彬 吴伟静 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期208-215,共8页
固体火箭发动机在立式贮存期间,受自重载荷影响,在侧壁粘接界面会产生剪切蠕变行为,威胁发动机的结构安全性和贮存寿命。为研究粘接界面剪切蠕变特性,对某型发动机剪切界面试验件进行了多种温度与应力下的剪切蠕变实验,获得其剪应变-时... 固体火箭发动机在立式贮存期间,受自重载荷影响,在侧壁粘接界面会产生剪切蠕变行为,威胁发动机的结构安全性和贮存寿命。为研究粘接界面剪切蠕变特性,对某型发动机剪切界面试验件进行了多种温度与应力下的剪切蠕变实验,获得其剪应变-时间关系,分析了粘接界面力学性能随温度与剪切蠕变载荷变化的响应和规律,最终构建了一种适用于线性粘弹性阶段的发动机粘接界面剪切蠕变快速预测模型。结果表明,该快速预测模型构建方式简单,且预测值与实验值相差低于10%,可以较好地预测线性粘弹性阶段粘接界面短期蠕变行为。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 立式贮存 粘接界面 剪切蠕变 快速预测模型
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国外固体火箭发动机药柱结构完整性评估技术发展及启示
11
作者 周仕明 梅园 +1 位作者 李道奎 申志彬 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期604-619,共16页
药柱结构完整性评估对于固体火箭发动机的设计和使用维护至关重要。文章第一部分以二十年为一个阶段,回顾了美国从20世纪50年代到本世纪初药柱结构完整性评技术的发展历史。每个阶段按发展重点,从黏弹性理论分析、强度失效、试验测试方... 药柱结构完整性评估对于固体火箭发动机的设计和使用维护至关重要。文章第一部分以二十年为一个阶段,回顾了美国从20世纪50年代到本世纪初药柱结构完整性评技术的发展历史。每个阶段按发展重点,从黏弹性理论分析、强度失效、试验测试方法、药柱状态监测及老化性能研究等角度进行了概述,分析了技术演变过程和相互关系。第二部分,分析了美国药柱结构完整性评估技术发展历程对固体推进剂性能试验技术、固体推进剂数值方法、失效评估及寿命预估四个关键问题研究带来的启示,讨论了固体推进剂及粘接界面性能表征方法、多尺度本构与仿真技术、高精度失效评估与寿命预测、药柱结构验证性试验技术以及跨学科方法的发展趋势。 展开更多
关键词 固体推进剂药柱结构 粘接界面 试验技术 数值方法 失效准则 贮存寿命
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考虑温度与围压的HTPB固体推进剂细观结构损伤演化机制
12
作者 张慧慧 李海阳 申志彬 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期458-467,共10页
为揭示载荷环境对固体推进剂损伤机制的影响,基于孔隙率、应变等因素,利用拉伸试验、SEM、微CT等开展细观结构研究,构建了HTPB固体推进剂细观结构损伤演化物理模型,定量分析不同围压、温度及应变率下推进剂的损伤特性。结果表明,HTPB推... 为揭示载荷环境对固体推进剂损伤机制的影响,基于孔隙率、应变等因素,利用拉伸试验、SEM、微CT等开展细观结构研究,构建了HTPB固体推进剂细观结构损伤演化物理模型,定量分析不同围压、温度及应变率下推进剂的损伤特性。结果表明,HTPB推进剂处于高围压(10 MPa)时,其最大抗拉强度与伸长率均显著增加。低温高围压(-45℃,10 MPa)环境中,围压会抑制“脱湿”损伤的发生,使得推进剂AP颗粒和基体的界面粘接更好,微裂纹更易聚合形成孔穴,进而出现颗粒破碎损伤机制。细观变形阶段,推进剂内部微裂纹的出现点早于应力-应变曲线的抗拉强度点;宏观裂纹阶段,仅有小部分孔隙的球度较高,大部分孔隙为球度较低、不规则的损伤裂纹,比例达到75%左右,并且孔隙直径与球度之间符合幂率相关性,幂率指数为-0.246;破坏失效阶段,推进剂的损伤机制为颗粒破碎、“脱湿”损伤并伴随着基体粘连。 展开更多
关键词 HTPB推进剂 细观结构 损伤演化机制 “脱湿”损伤 孔隙率
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烧蚀对脉冲发动机软质隔层打开过程影响的试验设计
13
作者 卞云龙 李海阳 +2 位作者 申志彬 朱洪兵 王志强 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期25-32,共8页
针对脉冲发动机软质隔层在工作过程中状态与规律无法准确描述等问题,设计了软质隔层打开试验系统,近似模拟了隔层在脉冲发动机中的工作历程,对比了烧蚀与未烧蚀隔层打开特性,结合电镜扫描微观手段,从机理分析了烧蚀与未烧蚀隔层变形规... 针对脉冲发动机软质隔层在工作过程中状态与规律无法准确描述等问题,设计了软质隔层打开试验系统,近似模拟了隔层在脉冲发动机中的工作历程,对比了烧蚀与未烧蚀隔层打开特性,结合电镜扫描微观手段,从机理分析了烧蚀与未烧蚀隔层变形规律。试验结果表明,烧蚀模拟试验计算与某试验发动机隔层烧蚀率近似相当,相对误差可控制在5%以内;未烧蚀隔层变形呈“谷堆形”,烧蚀后隔层变形呈“灯泡形”。所建立的软质隔层打开试验系统可为脉冲发动机软质隔层设计与试验验证提供一种可行的技术途径和手段。 展开更多
关键词 脉冲固体火箭发动机 软质隔层 工作过程 模拟试验
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自然贮存固体发动机推进剂老化特性
14
作者 孙海涛 翁洁鑫 +2 位作者 唐菲 张漩 申志彬 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期638-644,共7页
针对某自然贮存10 a的固体火箭发动机,在其不同部位的推进剂药柱进行取样,采用化学分析法和感度法测试固体推进剂化学特性,分析其老化性能;利用定速拉伸试验,研究6种不同温度和压力工况下推进剂的力学性能,分析围压和温度对自然贮存推... 针对某自然贮存10 a的固体火箭发动机,在其不同部位的推进剂药柱进行取样,采用化学分析法和感度法测试固体推进剂化学特性,分析其老化性能;利用定速拉伸试验,研究6种不同温度和压力工况下推进剂的力学性能,分析围压和温度对自然贮存推进剂的影响;采用电镜扫描法和能谱分析法研究不同部位推进剂内部组分变化与细观现象,分析其老化特性。结果表明,前封头中部推进剂的溶胀比相对较大,可达35.741%,凝胶百分数和交联密度则相对较低,此处推进剂降解断裂较为严重;撞击感度结果显示,落高为25 cm时,前封头中部发火概率为28%,圆筒段内孔发火概率为12%;摩擦感度结果显示,压力值为1.5 MPa时,前封头中部发火概率为64%,圆筒段内孔发火概率为68%;常温和高温条件下,围压显著提高了推进剂的最大抗拉强度和最大伸长率,其增幅最高分别为140%和44.7%;而低温条件下,围压则降低了推进剂的最大伸长率,下降比例为25%。自然老化期间,推进剂发生化学反应和组分分解扩散,导致基体相和填充相结合处存在一定的微裂缝。 展开更多
关键词 固体发动机 固体推进剂 药柱 自然贮存 老化
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基于Patran二次开发的星形药柱结构分析与设计 被引量：13
15
作者 申志彬 唐国金 +1 位作者 雷勇军 李磊 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期175-179,共5页
为了分析药形几何参数对星形药柱固体发动机结构完整性的影响,在有限元软件MSC.Patran/Nastran平台上,用Patran的二次开发工具PCL(Patran Command Language),建立了典型星形药柱参数化模型,分析了温度和内压载荷作用下星形药柱最大Von M... 为了分析药形几何参数对星形药柱固体发动机结构完整性的影响,在有限元软件MSC.Patran/Nastran平台上,用Patran的二次开发工具PCL(Patran Command Language),建立了典型星形药柱参数化模型,分析了温度和内压载荷作用下星形药柱最大Von Mises应变随几何参数的变化规律,通过调整几何参数,对低温工况下某星形药柱进行了结构设计。结果表明,星形药柱的星角系数和沟槽深度对其结构完整性影响较大,通过对这两个参数的设计,可使药柱在低温工况下不出现裂纹。所提出的方法和相应结论可为固体发动机设计提供参考。 展开更多
关键词 二次开发 固体发动机 星形药柱 结构完整性 PCL 药形设计
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立贮固体发动机黏接界面剪切破坏风险研究
16
作者 周坤林 陈家兴 +1 位作者 樊自建 申志彬 《装备环境工程》 CAS 2024年第4期17-23,共7页
目的评估长期立贮固体发动机黏接界面因剪切变形导致破坏的风险。方法对固体发动机黏接界面剪切试件进行高温加速老化,而后对老化剪切试样进行定速拉伸剪切试验,依据剪切试验结果,总结固体发动机黏接界面力学性能的老化规律。基于Arrhen... 目的评估长期立贮固体发动机黏接界面因剪切变形导致破坏的风险。方法对固体发动机黏接界面剪切试件进行高温加速老化,而后对老化剪切试样进行定速拉伸剪切试验,依据剪切试验结果,总结固体发动机黏接界面力学性能的老化规律。基于Arrhenius方程外推得到固体发动机黏接界面考虑老化的剪切变形破坏判据,采用该破坏判据对立式贮存15 a的某型固体发动机黏接界面因剪切变形发生破坏的风险进行评估。结果黏接界面在经过15 a的老化后,其最大剪切变形为0.7926 rad,比初始性能下降5.31%。选定某型固体发动机进行长期立贮工况计算,仿真计算结果显示,该固体发动机立贮15 s时,黏接界面危险点处的切向应变值0.4633 rad。该值小于老化15 a后黏接界面剪切变形破坏起始点,即该发动机在立式贮存15 a后,界面剪切变形程度未达到破坏阈值。结论该破坏判据能够较为直观地对长期立式贮存固体发动机黏接界面因剪切变形发生破坏的风险进行评估,可为长期贮存固体发动机黏接界面结构完整性评估提供借鉴参考。 展开更多
关键词 固体发动机 长期贮存 高温加速 界面老化 剪切破坏 结构完整性评估
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固体推进剂宽温-气体围压试验系统设计与试验 被引量：15
17
作者 申志彬 张亮 职世君 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期340-344,共5页
针对固体推进剂常压条件下力学性能满足要求,而发动机药柱结构完整性破坏频发的难题,研制了固体推进剂宽温气体围压试验系统,对某 HTPB 推进剂进行了不同环境压力、温度和拉伸速率下的定速拉伸试验,获得了环境压力、温度和拉伸速率对推... 针对固体推进剂常压条件下力学性能满足要求,而发动机药柱结构完整性破坏频发的难题,研制了固体推进剂宽温气体围压试验系统,对某 HTPB 推进剂进行了不同环境压力、温度和拉伸速率下的定速拉伸试验,获得了环境压力、温度和拉伸速率对推进剂应力应变曲线的影响规律。研究表明,围压环境下推进剂应力应变曲线没有明显的“脱湿”点,推进剂的抗拉强度明显提高;快速拉伸条件下,围压环境极大地降低了推进剂的延伸率,23 ℃常温 8 MPa 围压环境 1000mm/min拉伸速率条件下推进剂最大延伸率相对常压条件降低45%;低温围压快速拉伸条件下推进剂的力学性能最为恶劣,-50℃低温8MPa围压环境500mm/min拉伸速率条件下推进剂最大延伸率降至11%。相关方法和结论可为固体发动机精细结构完整性分析和贮存寿命预估提供参考。 展开更多
关键词 HTPB 推进剂 气体围压 单向定速拉伸 应力应变曲线 力学性能
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基于Patran二次开发的星形药柱几何参数灵敏度分析 被引量：5
18
作者 申志彬 李磊 +1 位作者 雷勇军 唐国金 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期25-29,共5页
为了分析几何参数对星形药柱结构完整性的影响,在有限元软件MSC.Patran/Nastran平台上,用Patran的二次开发工具PCL(Patran Command Language)实现了星形药柱建模与分析的参数化。研究了星形药柱最大Von Mises应变随药型几何参数的变化... 为了分析几何参数对星形药柱结构完整性的影响,在有限元软件MSC.Patran/Nastran平台上,用Patran的二次开发工具PCL(Patran Command Language)实现了星形药柱建模与分析的参数化。研究了星形药柱最大Von Mises应变随药型几何参数的变化规律并进行了灵敏度分析。结果表明,星形药柱肉厚、星角系数、星角数以及沟槽顶弧倒圆半径等对药柱结构完整性影响较大,药型设计时应重点关注这些参数。所提出的方法和相应结论可为固体发动机设计提供参考。 展开更多
关键词 固体发动机 星形药柱 灵敏度分析 结构完整性 PCL
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推进剂粘弹性泊松比测试的数字图像相关方法 被引量：8
19
作者 申志彬 邓斌 潘兵 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期513-518,共6页
固体推进剂是典型的粘弹性材料,其泊松比是时间的函数,相关标准中基于接触式测量方法的结果将推进剂泊松比视为常数,影响了药柱结构完整性分析的精度。针对此问题,推导了粘弹性泊松比的松弛型定义,提出了一种基于数字图像相关方法的固... 固体推进剂是典型的粘弹性材料,其泊松比是时间的函数,相关标准中基于接触式测量方法的结果将推进剂泊松比视为常数,影响了药柱结构完整性分析的精度。针对此问题,推导了粘弹性泊松比的松弛型定义,提出了一种基于数字图像相关方法的固体推进剂泊松比高精度测量方法,研制了相应的测试系统,并测量了某HTPB推进剂的粘弹性时变泊松比。评估试验显示该测试系统的应变测量精度可达20με,有效解决了推进剂泊松比千分位测不准的难题。结果表明,推进剂泊松比随松弛时间的增加而增加,具有明显的粘弹特性。所提方法可为粘弹性材料泊松比的高精度测量提供参考。 展开更多
关键词 固体推进剂 粘弹性 泊松比 数字图像相关方法
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基于Patran二次开发的固体发动机结构分析系统 被引量：2
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作者 申志彬 李磊 +1 位作者 段静波 唐国金 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期171-175,共5页
在有限元软件MSC.Patran/Nastran平台上,应用Patran的二次开发工具PCL(Patran Command Language),通过客户化、增设特定命令和窗体等技术手段,开发了固体发动机结构分析系统MSA(SRM Structure Analysis system)。该系统突破了参数化建... 在有限元软件MSC.Patran/Nastran平台上,应用Patran的二次开发工具PCL(Patran Command Language),通过客户化、增设特定命令和窗体等技术手段,开发了固体发动机结构分析系统MSA(SRM Structure Analysis system)。该系统突破了参数化建模、内压自动加载和非参数化模型导入等多项关键技术,可方便对固体发动机进行参数化建模、结构完整性分析、参数敏感性分析及贮存寿命预估。系统将专家知识进行了集成,避免了重复工作,是一个开放性的平台,并具有专业的有限元前后处理功能,对固体发动机结构设计和分析具有较高实用价值。 展开更多
关键词 固体发动机 结构完整性 寿命预估 二次开发 PCL
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