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18-冠-6/ADN含能共晶氧化剂对BAMO-THF推进剂能量特性的影响 被引量：3
1
作者 姚二岗 仪建华 +5 位作者 董平 赵凤起 谢五喜 杨宗伟 徐司雨 孙志华 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期267-272,共6页
采用X射线单晶衍射表征了新型18-冠-6/二硝酰胺铵含能共晶(18-Crown-6/ADN)氧化剂晶体的结构;采用氧弹式量热计测定了其燃烧热并获得其标准摩尔生成焓(Δ_fH_m~θ);采用最小自由能法计算了18-Crown-6/ADN对3,3-二叠氮甲基氧丁环与四氢... 采用X射线单晶衍射表征了新型18-冠-6/二硝酰胺铵含能共晶(18-Crown-6/ADN)氧化剂晶体的结构;采用氧弹式量热计测定了其燃烧热并获得其标准摩尔生成焓(Δ_fH_m~θ);采用最小自由能法计算了18-Crown-6/ADN对3,3-二叠氮甲基氧丁环与四氢呋喃共聚醚(BAMO-THF)推进剂能量性能的影响。结果表明,18-Crown-6/ADN晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数:a=2.393 5nm、b=0.863 27nm、c=2.032 4nm;α=90°、β=112.874°、γ=90°;18-Crown-6/AND的Δ_fH_m~θ为-(833.57±4.89)kJ/mol,其取代配方中的AP、HMX、ADN或CL-20后推进剂的理论比冲(I_(sp))最低;含18-Crown-6/ADN的BAMO-THF推进剂中加入部分高能组分(如CL-20、HMX)可提高其能量性能;能量计算表明,BAMO-THF/A3、Al、AP、(18-Crown-6/ADN)/CL-20/HMX的质量分数分别为25%、18%、15%、42%,18-Crown-6/ADN、CL-20和HMX的质量比约3∶4∶3时,配方的I_(sp)约2 550N·s/kg,燃烧室温度约2 900K,燃气平均相对分子质量约24.50,特征速度约1 540m/s。 展开更多
关键词 含能共晶氧化剂 18-Crown-6/ADN 燃烧热 bamo-thf推进剂 能量特性
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电控固体推进剂常压燃速与电能参数的响应关系研究
2
作者 黄印 彭圆坤 +6 位作者 张晢 贾宏福 翟隽杰 杨伯涵 李洪旭 张小平 庞爱民 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期114-123,共10页
电控固体推进剂的燃烧性能研究主要集中在燃速与电压之间的响应特性,不足以准确描述其与外部电能参数的响应关系。选用代表性的硝酸盐HAN基和高氯酸盐PP基推进剂,采用位移传感器法研究了常压下电压、电流和功率等电能参数对推进剂燃速... 电控固体推进剂的燃烧性能研究主要集中在燃速与电压之间的响应特性,不足以准确描述其与外部电能参数的响应关系。选用代表性的硝酸盐HAN基和高氯酸盐PP基推进剂,采用位移传感器法研究了常压下电压、电流和功率等电能参数对推进剂燃速的影响以及不同填料配方的HAN基推进剂燃速与外部电能参数的响应关系,并对推进剂燃速与各电能参数的响应相关性分别进行数据拟合分析。结果表明,HAN基和PP基推进剂燃速与电压、电流和功率参数在多数情况下呈正相关关系,添加不同含量Al、AP或RDX的HAN基推进剂燃速与这些电能参数也呈现相同相关性;推进剂燃速与功率参数的响应相关性最佳,均高于同等条件下与电压或电流参数的响应相关性。功率是电能参数中影响电控固体推进剂燃速的最主要因素。 展开更多
关键词 电控固体推进剂 燃速 电能参数 位移传感器法
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空间自燃推进剂发动机起动点火问题与研究进展
3
作者 谭永华 刘晓伟 +3 位作者 汪广旭 杨宝娥 谭松林 周军 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期1-16,共16页
空间自燃推进剂发动机起动点火过程涉及复杂的非定常湍流两相流动和燃烧,过程中容易出现起动超压现象,不仅会造成发动机烧蚀爆炸等严重后果,还可能诱发高频燃烧不稳定问题。国内外已围绕此类发动机起动点火过程涉及的推进剂空间闪蒸、... 空间自燃推进剂发动机起动点火过程涉及复杂的非定常湍流两相流动和燃烧,过程中容易出现起动超压现象,不仅会造成发动机烧蚀爆炸等严重后果,还可能诱发高频燃烧不稳定问题。国内外已围绕此类发动机起动点火过程涉及的推进剂空间闪蒸、液相反应、化学点火延迟等现象开展了大量的基础研究,并在实际发动机起动超压控制方面积累了丰富的工程应用经验。对上述工作进行整理,重点梳理了诱发起动超压的关键机理及影响因素,系统总结了国内外相关经验,归纳了现有研究存在的不足,提出了后续研究方向,为我国空间自燃推进剂发动机的研制提供参考。 展开更多
关键词 空间发动机 自燃推进剂 起动超压 空间闪蒸 液相反应 点火延迟
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含能化合物在固体推进剂中的应用与发展
4
作者 王泽山 庞爱民 +1 位作者 何金选 雷晴 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
从提升固体推进剂能量的技术途径出发,通过提高燃烧反应放热量、热能转化效率、固含量与燃烧效率等方面,分析了固体推进剂对含能氧化剂、含能黏合剂、金属燃料和含能增塑剂的结构性能需求。与炸药需求不同,固体推进剂含能组分的发展策... 从提升固体推进剂能量的技术途径出发,通过提高燃烧反应放热量、热能转化效率、固含量与燃烧效率等方面,分析了固体推进剂对含能氧化剂、含能黏合剂、金属燃料和含能增塑剂的结构性能需求。与炸药需求不同,固体推进剂含能组分的发展策略更注重化合物的有效氧含量、氢元素含量、质量生成焓等性能。贯通适用于固体推进剂的含能化合物的高通量设计、合成与应用评价研发流程,挖掘并突破CHNO类含能化合物的潜力与分子体系的局限性,加速新型含能化合物的研发效率是固体推进剂含能化合物的发展方向。 展开更多
关键词 固体推进剂 含能化合物 氧化剂 黏合剂 燃料 增塑剂 比冲
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破片撞击高能推进剂装药爆燃机理实验研究
5
作者 王鑫 吴艳青 +2 位作者 杨昆 武毅 侯晓 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期145-158,共14页
为揭示破片撞击高能推进剂装药爆燃形成机理,开展破片半穿孔和贯穿高能推进剂装药实验研究,获得3种装药响应类型,分别为燃烧转爆燃、燃烧和爆燃。基于装药反应演化时序图像和回收的样品,并结合图像数字化处理技术综合表征装药响应过程;... 为揭示破片撞击高能推进剂装药爆燃形成机理,开展破片半穿孔和贯穿高能推进剂装药实验研究,获得3种装药响应类型,分别为燃烧转爆燃、燃烧和爆燃。基于装药反应演化时序图像和回收的样品,并结合图像数字化处理技术综合表征装药响应过程;分析推进剂受侵彻后的力学变形和装药响应特性,揭示装药在半穿孔和贯穿条件下的爆燃形成机理。研究结果表明:针对直径10 mm钨合金球破片撞击高能推进剂装药,装药侵彻弹道损伤为局部径向开裂,并伴有黏弹性耗散导致的延迟变形;装药在半穿孔和贯穿下均存在延迟反应现象,即装药的显著燃烧反应总是发生在推进剂结构破坏之后;在半穿孔时延迟变形促使装药内部高烈度反应区前移,并与结构约束耦合,导致装药发生燃烧转爆燃,在贯穿状态下,延迟变形和延迟反应显著存在时,装药难于发生爆燃;当弹坑内部燃烧气体通过侵彻弹道径向裂缝渗入未反应的凝聚相推进剂时,装药通常会发生爆燃反应。 展开更多
关键词 破片撞击 高能推进剂装药 黏弹性耗散 爆燃机理 火焰射流
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微重力环境下低温推进剂贮存过程热质传递特性研究
6
作者 贾洲侠 王磊 +2 位作者 姚艺豪 高飞 李志强 《强度与环境》 2025年第1期36-41,共6页
低温推进剂在航天任务中的作用日益重要,其安全可靠的贮存技术成为制约其长期在轨应用的关键。由于贮存温度远低于周围环境温度,航天器布局漏热促进了低温推进剂蒸发,使得贮箱压力升高,引起贮存安全隐患。本研究聚焦微重力条件下低温推... 低温推进剂在航天任务中的作用日益重要,其安全可靠的贮存技术成为制约其长期在轨应用的关键。由于贮存温度远低于周围环境温度,航天器布局漏热促进了低温推进剂蒸发,使得贮箱压力升高,引起贮存安全隐患。本研究聚焦微重力条件下低温推进剂贮存中压力上升过程中的热质传递机理问题,开发了自定义函数研究微重力环境下低温推进剂贮存中的压力上升规律和温度分层现象。建立了适应于液氢低温推进剂在微重力环境下的气液相变模型,开展了不同重力水平、重力瞬变工况下的物理场演化瞬态仿真,获得了典型低温贮箱压力上升规律。计算结果表明,该仿真模型能够较为准确地开展液氢的相变预示。 展开更多
关键词 微重力 低温推进剂 传热 相变 热管理
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复合固体推进剂爆热精准测试技术
7
作者 王英红 李歆扬 +1 位作者 丛俊皓 刘佳浩 《火炸药学报》 北大核心 2025年第2期195-200,I0008,共7页
针对复合固体推进剂爆热测试结果平行性偏差大的现象,采用恒温式量热仪,从明确爆热定义、规范实验条件、改进实验装置3个方面开展复合推进剂爆热精准测试研究。结果表明,推进剂利用自身具有的氧化剂燃烧放热量测试值随推进剂切块粒度的... 针对复合固体推进剂爆热测试结果平行性偏差大的现象,采用恒温式量热仪,从明确爆热定义、规范实验条件、改进实验装置3个方面开展复合推进剂爆热精准测试研究。结果表明,推进剂利用自身具有的氧化剂燃烧放热量测试值随推进剂切块粒度的减小和样品质量的增大有明显增大的趋势,故推进剂爆热测试样品单块质量应小于0.14 g,推进剂样品质量应大于测得稳定最大放热量的所用的样品质量;在量热仪的氧弹上加装测压元件,实现了量热过程中氧弹中压强的全程测试记录,点火前压强检测保障了氧弹中空气置换的有效性;氧弹中的最大压强为剔除不充分燃烧的异常值提供了依据。结合实验中氧弹内的末态压强和氧弹容积,实现了定压爆热的测试。 展开更多
关键词 物理化学 定容爆热 定压爆热 复合固体推进剂 能量性能 恒温式量热计
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高燃速丁羟推进剂药浆在热与低速撞击刺激下点火响应的实验研究
8
作者 吴海波 武毅 +4 位作者 张超 范红杰 杨钧森 吴艳青 金丰凯 《火炸药学报》 北大核心 2025年第1期95-104,I0007,共11页
为研究某高燃速丁羟推进剂药浆在热、低速撞击刺激下的点火响应特性,制备了两种高燃速药浆(含气率分别为1.6%、0.3%)、两种丁羟推进剂(燃速分别为35 mm/s和5 mm/s);利用自制加热装置、分离式霍普金森压杆(SHPB)、落锤撞击设备开展实验,... 为研究某高燃速丁羟推进剂药浆在热、低速撞击刺激下的点火响应特性,制备了两种高燃速药浆(含气率分别为1.6%、0.3%)、两种丁羟推进剂(燃速分别为35 mm/s和5 mm/s);利用自制加热装置、分离式霍普金森压杆(SHPB)、落锤撞击设备开展实验,借助同步热分析红外光谱联用、显微CT扫描、高速摄影等技术分析了推进剂和药浆在热、低速撞击刺激下的点火响应特性。结果表明,高燃速推进剂的热点火温度(241.6℃)显著低于药浆,药浆热点火温度呈现较小的含气率正相关性(含气率为1.6%、0.3%的药浆热点火温度分别为261.3、255.7℃);高燃速药浆的撞击点火阈值受含气率和约束方式影响显著,在无径向约束的SHPB撞击实验里药浆点火阈值与含气率正相关(含气率为1.6%、0.3%的药浆点火阈值分别为71 J和33 J),即高含气率药浆不易撞击起火;有径向约束的落锤实验药浆点火阈值与含气率负相关(含气率为1.6%、0.3%的药浆点火阈值分别为7 J和9 J),即高含气率药浆撞击时更易撞击起火。 展开更多
关键词 物理化学 固体推进剂 HTPB推进剂 药浆 热刺激 低速撞击 点火响应
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声共振-拉伸流变固体推进剂连续混合工艺研究
9
作者 范军翔 孙超 +6 位作者 陆志猛 严正坤 李秋怡 郑良天 李斌 张雨 李洪旭 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期68-76,I0003,共10页
混合是固体推进剂装药过程最关键、最危险的工序之一。针对立式混合工艺过程存在的在制量大、安全风险较高等问题,研制了声共振-拉伸流变连续混合系统以实现固体推进剂连续化混合,采用固含量质量百分比分别为73%和83%的模拟药浆开展实验... 混合是固体推进剂装药过程最关键、最危险的工序之一。针对立式混合工艺过程存在的在制量大、安全风险较高等问题,研制了声共振-拉伸流变连续混合系统以实现固体推进剂连续化混合,采用固含量质量百分比分别为73%和83%的模拟药浆开展实验,分析了不同转速和不同混合工艺对模拟药浆的力学性能、密度和元素分布的影响。结果表明,声共振-拉伸流变连续混合获得药浆的流动性和表面质量相比于拉伸流变得到了明显提升;相比于立式-拉伸流变混合,药浆的相对密度相差仅为0.23%,强度略低(模量和抗拉强度分别低6.30%和15.24%),延伸率更高(高5.00%)。声共振-拉伸流变表现出了良好的工艺互补性和混合效率,在固体推进剂的连续混合方面具有较高的可行性。 展开更多
关键词 声共振 拉伸流变 连续混合 固体推进剂
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AlH_(3)@NiF_(2)的合成、热稳定性及其对固体推进剂成药性能的影响
10
作者 付爽 李斌 +5 位作者 郭翔 胡翔 王业腾 徐星星 骆晓冬 周水平 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期56-61,共6页
三氢化铝(AlH_(3))是一种高效金属储氢材料,但因其热不稳定释氢问题,直接使用会导致固体推进剂产生裂纹和气孔,恶化推进剂性能。针对AlH_(3)热不稳定释氢问题,提出一种表面无机包覆处理提高AlH_(3)热稳定的新方法,即采用氟化镍(NiF_(2)... 三氢化铝(AlH_(3))是一种高效金属储氢材料,但因其热不稳定释氢问题,直接使用会导致固体推进剂产生裂纹和气孔,恶化推进剂性能。针对AlH_(3)热不稳定释氢问题,提出一种表面无机包覆处理提高AlH_(3)热稳定的新方法,即采用氟化镍(NiF_(2))分散液为无机表面处理剂,通过NiF_(2)与AlH_(3)表面的Al(OH)_(3)、Al_(2)O_(3)等反应,在AlH_(3)表面原位形成致密无机壳层结构,制备出表面无机包覆的AlH_(3)@NiF_(2)材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、原子光谱(ICP)等对AlH_(3)@NiF_(2)材料形貌及组成进行了表征;通过TG-DSC及真空热安定仪(VST)测试验证了表面包覆处理后材料的热稳定性。结果表明,AlH_(3)@NiF_(2)材料表面形成均匀含氟和镍化合物,表面Ni含量最多可达3%左右;AlH_(3)@NiF_(2)热分解温度比AlH_(3)提高3℃,50℃下10 d释氢率则由0.133%最低降低至0.046%;加入AlH_(3)@NiF_(2)的推进剂药块气孔明显减少,成药性能明显提升。 展开更多
关键词 三氢化铝 释氢 表面包覆 热稳定性 推进剂性能
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氧化石墨烯对含CL-20的NEPE推进剂热分解及燃烧性能的影响
11
作者 杨猛 方鸣 +5 位作者 余涛 张欣怡 孟赛钦 付小龙 汤成龙 黄佐华 《推进技术》 北大核心 2025年第3期183-190,共8页
为了研究氧化石墨烯(GO)对含CL-20的NEPE推进剂热分解和燃烧过程的影响,利用溶剂-非溶剂法制备了不同GO含量的NEPE推进剂,采用扫描电子显微镜(SEM-EDS)、同步热分析仪(STA)及快速热加载实验平台(RCM)对所制备的NEPE推进剂微观形貌、热... 为了研究氧化石墨烯(GO)对含CL-20的NEPE推进剂热分解和燃烧过程的影响,利用溶剂-非溶剂法制备了不同GO含量的NEPE推进剂,采用扫描电子显微镜(SEM-EDS)、同步热分析仪(STA)及快速热加载实验平台(RCM)对所制备的NEPE推进剂微观形貌、热分解动力学参数及燃速进行分析。结果表明,GO的添加使NEPE推进剂表面形成紧密的层状结构,将暴露在表面的大粒径CL-20,HMX及AP包覆,使其暴露在表面的含量减少;而Al粒径较小会均匀分布在GO层状结构中,导致表面的Al含量增多。不含氧化石墨烯的NEPE推进剂GO0热分解主要包括5个放热阶段,添加氧化石墨烯使得推进剂热分解合并为3个主要的放热过程。GO添加对CL-20及HMX热分解起到抑制作用,但促进了AP热分解。GO0基础配方在3.5 MPa和825 K下的燃速为9.5 mm/s,添加0.025%~0.1%的氧化石墨烯,使得NEPE推进剂燃速提高10%~20%。 展开更多
关键词 NEPE推进剂 钝感弹药 氧化石墨烯 热分析 燃烧性能
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NEPE固体推进剂的低频疲劳特性
12
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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拉伸速率对HTPB推进剂并行流变框架模型的影响
13
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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3D打印技术在固体推进剂装药制造中的应用与展望
14
作者 宋仕雄 任全彬 +2 位作者 王嘉炜 庞爱民 唐敏 《含能材料》 北大核心 2025年第3期304-315,共12页
3D打印技术具有无模具、多材料、柔性化等特点,可以为单室多推力、多脉冲式等固体火箭发动机所需的特殊结构固体推进剂装药成型提供新的技术途径。当前,围绕固体推进剂的3D打印,国内外均开展了相关研究。本文重点介绍了粘合剂喷射、光... 3D打印技术具有无模具、多材料、柔性化等特点,可以为单室多推力、多脉冲式等固体火箭发动机所需的特殊结构固体推进剂装药成型提供新的技术途径。当前,围绕固体推进剂的3D打印,国内外均开展了相关研究。本文重点介绍了粘合剂喷射、光聚合固化和材料挤出成形等典型3D打印工艺在复杂结构、梯度化结构、多材料一体化固体推进剂装药制造中的应用,总结了上述3种典型结构在3D打印装药制造中存在的关键问题。对未来的研究方向进行了展望,强调了针对未来异形异质固体推进剂装药制造需求,需重点关注低感度专用固体推进剂材料、大型药柱3D打印装备及绝热包覆打印技术等。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 固体推进剂 3D打印 异形异质
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HTPB推进剂拉压不对称黏弹塑性本构模型
15
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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极端低温环境下HTPB推进剂力学性能试验
16
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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冲击载荷下NEPE高能固体推进剂响应特性分析及点火增长模型参数标定
17
作者 郭宗韬 许进升 +3 位作者 陈雄 曹欣宇 庞嵩林 王金东 《含能材料》 北大核心 2025年第2期165-177,共13页
为保障固体火箭发动机在复杂战场环境下的安全应用,开展了冲击载荷作用下硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯(NEPE)高能固体推进剂的响应特性研究,建立了一维拉格朗日锰铜压阻试验测试系统,使用锰铜传感器记录了冲击起爆过程中NEPE推进剂内部不同... 为保障固体火箭发动机在复杂战场环境下的安全应用,开展了冲击载荷作用下硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯(NEPE)高能固体推进剂的响应特性研究,建立了一维拉格朗日锰铜压阻试验测试系统,使用锰铜传感器记录了冲击起爆过程中NEPE推进剂内部不同拉格朗日位置处前导冲击波的压力变化历史。通过冲击波波阵面前后动量守恒关系,获得了被测推进剂的未反应冲击绝热线,利用遗传算法得到了未反应NEPE推进剂状态方程参数。同时,设计并搭建了Φ50 mm的NEPE推进剂探针式圆筒试验测试平台,采用12根具有径向位移差的金属探针记录金属圆筒膨胀到不同位置的时间,获得了圆筒膨胀速度时间曲线。在此基础上提出了一种结合Gurney能量模型和遗传算法的考虑铝粉反应的爆轰产物JWL-Miller状态方程参数计算方法,得到了NEPE推进剂爆轰产物状态方程参数。最后,采用点火增长模型对不同拉格朗日位置处的压力曲线进行拟合。结果表明,未反应推进剂和爆轰产物状态方程参数曲线拟合相关性较高,获得的点火增长模型参数很好地模拟了NEPE推进剂冲击起爆试验结果,所获得的参数可以为冲击载荷作用下NEPE推进剂装药的固体火箭发动机安全性评价提供参考依据。 展开更多
关键词 NEPE高能固体推进剂 冲击起爆 拉式试验 圆筒试验 点火增长模型
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预测改性双基推进剂燃速的机器学习建模
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作者 陈少臣 郭建雄 +4 位作者 熊思璇 刘哲人 王晓晨 马煜 代志龙 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期124-132,共9页
为高效评估改性双基(CMDB)推进剂配方的燃速,使用机器学习(ML)方法建立CMDB推进剂配方的燃速预测模型。首先,对含有137个样本的CMDB推进剂配方-燃速数据集进行相关性分析以确定ML模型的17个输入特征,随后使用该数据集训练、优化与评估6... 为高效评估改性双基(CMDB)推进剂配方的燃速,使用机器学习(ML)方法建立CMDB推进剂配方的燃速预测模型。首先,对含有137个样本的CMDB推进剂配方-燃速数据集进行相关性分析以确定ML模型的17个输入特征,随后使用该数据集训练、优化与评估6个ML模型,包括岭回归(RR)、随机森林、梯度提升树(GBDT)、极端梯度提升(XGB)、支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN);然后,采用置换特征重要度与沙普利加性(SHAP)解释方法计算预测精确度最高的黑盒模型的特征重要度,并使用SHAP寻找特征与燃速之间的关系;最后,计算白盒模型RR的权重系数,以获取其特征重要度、特征与燃速的关系,并与前一个模型的结果进行对比。结果表明,GBDT、XGB、SVM和ANN模型的决定系数(R^(2))均超过了0.99,其预测值的残差和相对百分误差主要分布在-1~1 mm·s^(-1)、-10%~10%。通过解释SVM(R^(2)排名第一)与RR模型,发现两个模型都为燃速抑制剂、Al、催化剂的质量分数和工作压强赋予了很高的特征重要度,会显著影响燃速。此外,增加燃速抑制剂等组分的质量分数会降低燃速,而增加Al、催化剂等组分的质量分数与工作压强则会提升燃速。 展开更多
关键词 CMDB推进剂 燃速 机器学习 置换特征重要度 沙普利加性解释
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声共振混合共振强度对热塑性弹性体推进剂混合均匀性的影响研究
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作者 黄谱 史钰 +9 位作者 周鑫宇 罗聪 黄晨 孙鑫科 王沫茹 徐艺斌 严雪峰 石柯 王伟 李伟 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期77-84,共8页
为研究共振强度对声共振混合制备热塑性弹性体推进剂混合均匀性的影响,采用扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)、电感耦合等离子体发射光谱分析(ICP-OES)、密度测定等方法,分析不同共振强度条件下(30 g~60 g)制得的推进剂样品配方各组分的分布... 为研究共振强度对声共振混合制备热塑性弹性体推进剂混合均匀性的影响,采用扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)、电感耦合等离子体发射光谱分析(ICP-OES)、密度测定等方法,分析不同共振强度条件下(30 g~60 g)制得的推进剂样品配方各组分的分布均匀性,并对比研究了热熔再混合对推进剂机械感度、燃烧性能的影响。结果表明:配方中Al、AP等大组分填料、燃速调节剂等微量助剂组分均匀分布所需的最低共振强度分别为40 g、60 g,说明推进剂配方中不同组分实现均匀分布所需的最低共振混合强度要求存在差异,该配方的优选声共振混合工艺为温度95℃、共振强度60 g、混合时间20 min;由于在热塑性推进剂的重复成型过程中,黏合剂发生了少量损耗,使得推进剂机械感度略有下降,燃烧性能保持相对稳定。 展开更多
关键词 热塑性弹性体推进剂 声共振混合 共振强度 分布均匀性 热熔再成型
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电化学噪声法研究钛合金在硝酸羟铵基推进剂中的腐蚀行为
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作者 唐占梅 彭峥 +3 位作者 郭伟 鲍世国 孙海云 张晓亮 《材料保护》 2025年第3期40-48,共9页
硝酸羟铵(HAN)基推进剂是一种新型绿色推进剂,其与航天传统结构材料钛合金的相容性研究有待深入。采用电化学噪声(EN)方法以及扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段研究了TC4钛合金在HAN基推进剂中长周期腐蚀变化规律。结果表... 硝酸羟铵(HAN)基推进剂是一种新型绿色推进剂,其与航天传统结构材料钛合金的相容性研究有待深入。采用电化学噪声(EN)方法以及扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段研究了TC4钛合金在HAN基推进剂中长周期腐蚀变化规律。结果表明:随着浸泡时间的延长,电位噪声平均值和电流噪声平均值变化趋势反映了母材和焊材试样发生了活性腐蚀-氧化膜形成-腐蚀平衡过程;此外,母材和焊材的电位噪声标准偏差均在浸泡1 d时达到最大值,分别为5.92、6.02,焊材试样的电位噪声标准差值比母材略大,焊材的腐蚀活性比母材略高;TC4在碱性HAN基推进剂中浸泡65 d过程中,功率谱密度(PSD)曲线高频区斜率始终保持在-1 dB/dec左右,远大于-20 dB/dec,这与TC4合金在碱性HAN基推进剂中发生很强的局部腐蚀行为一致;TC4的合金元素Al在HAN基推进剂腐蚀过程中在表面形成Al_(2)O_(3)和Al(OH)_(3),而合金元素Ti的氧化物与碱性的HAN介质发生反应形成可溶解的盐类物质,从而使得TC4钛合金在碱性HAN基推进剂中不能形成稳定致密的钝化膜。 展开更多
关键词 电化学噪声 TC4钛合金 硝酸羟铵 推进剂 腐蚀
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