NEPE推进剂/衬层界面形成机理的分子动力学模拟

1

作者 桑丽鹏 冀金成 +6 位作者 李慧 杨根 范家珂 武祎晨 叶理欣 朱卫华 陶博文 《固体火箭技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期815-823,共9页

为了探究硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂/衬层界面形成机理,运用分子动力学方法,对NEPE推进剂/衬层(聚乙二醇(PEG)/多官能度异氰酸酯(N-100)/NA/三苯基铋(TPB)体系与端羟基聚丁二烯(HTPB)/N,N-二(2-羟丙基)苯胺(LAP)/2,4-甲苯二异氰酸酯(2,... 为了探究硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂/衬层界面形成机理,运用分子动力学方法,对NEPE推进剂/衬层(聚乙二醇(PEG)/多官能度异氰酸酯(N-100)/NA/三苯基铋(TPB)体系与端羟基聚丁二烯(HTPB)/N,N-二(2-羟丙基)苯胺(LAP)/2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)/TPB)体系界面的形成过程进行了模拟。结果表明,NEPE推进剂中的分子最初会发生聚集,完成部分固化;随后慢慢向衬层靠近,进而部分分子会渗入到衬层体系并通过交联固化反应形成网络结构,最终形成推进剂/衬层界面。NEPE推进剂体系中PEG和NA不仅与N-100中的—NCO反应,也会与衬层表面上的—NCO基团发生反应。在5种可能的固化反应中,界面反应PEG/2,4-TDI/TPB的速率常数最大,其次是NEPE推进剂内反应NA/N-100/TPB,再次是界面间反应NA/2,4-TDI/TPB,速率常数最小的是NEPE推进剂内反应PEG/N-100/TPB和界面间反应HTPB/N-100/TPB,并且两者反应速率常数相当。NEPE推进剂/衬层界面处不同区域基团的分布并不均匀。 展开更多

关键词 nepe推进剂/衬层界面 分子动力学 形成机理 固化反应 反应速率常数

在线阅读 下载PDF 职称材料

NEPE推进剂/衬层界面固化反应机理的理论研究

2

作者 桑丽鹏 李慧 +2 位作者 闵辉海 刘晨 朱卫华 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期493-500,共8页

推进剂/衬层界面是固体火箭发动机燃烧室中的关键结构。采用密度泛函理论(DFT)研究了硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂/衬层粘合界面的反应机理,评估了界面结构中不同组分之间的反应途径和过渡态结构,包括聚乙二醇(PEG)、甘油(GO)、三乙醇胺(... 推进剂/衬层界面是固体火箭发动机燃烧室中的关键结构。采用密度泛函理论(DFT)研究了硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂/衬层粘合界面的反应机理,评估了界面结构中不同组分之间的反应途径和过渡态结构,包括聚乙二醇(PEG)、甘油(GO)、三乙醇胺(TEA)、N,N,N′,N′-四(2-羟乙基)乙二胺(THEED)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二氰酸酯(IPDI)和多官能度异氰酸酯(N-100);得到不同组分间反应路径的吉布斯自由能曲线。结果表明,TDI与PEG、GO、TEA和THEED之间的反应竞争性发生在第二步修饰反应,即第二个—NCO基团与端羟基的氢转移反应生成产物——聚氨酯;含羟基化合物中端羟基的增多有利于与2,4-TDI反应,但对2,6-TDI体系影响不大。此外,对比相关基元反应决速步的反应速率常数可知,2,4-TDI体系的反应速率常数大多高于2,6-TDI体系、IPDI体系和N-100体系,基元反应PEG+INT1较易发生,而基团反应N-100/THEED最慢发生。 展开更多

关键词 nepe固体推进剂 衬层 界面结构 密度泛函理论 基元反应

在线阅读 下载PDF 职称材料

NEPE推进剂/衬层界面研究进展 被引量：27

3

作者 庞爱民 池旭辉 尹华丽 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期181-189,202,共10页

装药界面是固体火箭发动机故障高发部位。NEPE固体推进剂活性组分多,界面化学物理过程复杂,装药界面粘接问题更加突出。重点开展了界面结构表征、界面粘接与老化失效机理两个方面的研究,发现NEPE推进剂/衬层界面区域在微观尺度上存在多... 装药界面是固体火箭发动机故障高发部位。NEPE固体推进剂活性组分多,界面化学物理过程复杂,装药界面粘接问题更加突出。重点开展了界面结构表征、界面粘接与老化失效机理两个方面的研究,发现NEPE推进剂/衬层界面区域在微观尺度上存在多层次结构,推进剂一侧形成40~80μm的HMX及其键合剂富集区,衬层HTPB粘合剂向NEPE推进剂方向扩散,在物理分界衬层侧形成粘合剂基体富集层。系统分析了影响界面粘接的主要因素,确定了影响界面粘接的主反应,阐明了两个主反应的竞争关系。揭示了界面粘接的主要副反应,即工艺助剂YS与固化剂的反应。发现了NEPE推进剂/衬层粘接界面老化降解的关键化学过程,界面老化降解主要发生在PEG与N100反应形成的氨基甲酸酯结构的C—O键,氮氧化物的残余含量决定老化反应的速率。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 nepe推进剂 装药界面 衬层 微观结构 粘接机理 老化机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

NEPE推进剂／衬层结构-性能MD模拟(Ⅰ)--简化模型界面固化反应展示和力学性能比较 被引量：4

4

作者 朱伟 刘冬梅 +3 位作者 肖继军 池旭辉 庞爱民 肖鹤鸣 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期530-534,共5页

为展示NEPE推进剂/衬层界面发生的交叉固化反应,设计搭建了PEG/N-100、HTPB/TDI和PEG/N-100//HTPB/TDI 3个简化模型,采用热力学方法,在扩展的MPCFF力场中,实现了不同体系的周期性分子动力学(MD)模拟,展示了界面交叉固化反应形成的新化学... 为展示NEPE推进剂/衬层界面发生的交叉固化反应,设计搭建了PEG/N-100、HTPB/TDI和PEG/N-100//HTPB/TDI 3个简化模型,采用热力学方法,在扩展的MPCFF力场中,实现了不同体系的周期性分子动力学(MD)模拟,展示了界面交叉固化反应形成的新化学键(氨基甲酸酯键)。另外,求得并比较了三者的弹性力学性能。结果表明,推进剂/衬层体系弹性模量较大,亦即完成交叉固化反应后界面的刚性和强度都得到提高和改善,与实验事实相符。 展开更多

关键词 nepe推进剂/衬层界面 固化反应 力学性能 分子动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

衬层/推进剂粘接界面微细观尺度研究方法

5

作者 袁野 李东峰 +3 位作者 梁夏敏 桑丽鹏 李悦 尹华丽 《固体火箭技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期784-793,共10页

衬层与推进剂之间的薄弱粘接界面是固体火箭发动机失效的关键因素之一,从微细观尺度研究该界面对于揭示粘接机制及失效机理具有重要意义。系统梳理了衬层/推进剂粘接界面在微细观尺度的研究方法,重点综述了微细观形貌、微细观化学组成... 衬层与推进剂之间的薄弱粘接界面是固体火箭发动机失效的关键因素之一,从微细观尺度研究该界面对于揭示粘接机制及失效机理具有重要意义。系统梳理了衬层/推进剂粘接界面在微细观尺度的研究方法,重点综述了微细观形貌、微细观化学组成、微细观力学性能的研究进展。现有微细观研究方法能够有效揭示失效损伤机理、解析粘接扩散行为并判定界面过渡区域,但在检测精度及与宏观性能的关联性研究等方面仍存在不足。展望了未来研究的发展方向,包括整合多种微细观表征技术并提升检测精度以及加强微细观结构与宏观性能的相互验证,从而为深入理解衬层粘接机理及建立微细观界面与宏观性能的联系提供重要参考。 展开更多

关键词 固体推进剂 衬层 粘接界面 微细观表征

在线阅读 下载PDF 职称材料

NEPE推进剂/衬层粘接界面层厚度表征方法研究 被引量：12

6

作者 吴丰军 彭松 池旭辉 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期650-652,656,共4页

采用纳米压痕分析法和超声波扫描显微镜分析法，研究了NEPE推进剂／衬层粘接界面层的厚度。纳米压痕分析结果表明，界面层与粘接物的细观力学性能有明显差异，差异区域的厚度约为80μm；超声波扫描显微镜分析结果表明，界面层是非均匀... 采用纳米压痕分析法和超声波扫描显微镜分析法，研究了NEPE推进剂／衬层粘接界面层的厚度。纳米压痕分析结果表明，界面层与粘接物的细观力学性能有明显差异，差异区域的厚度约为80μm；超声波扫描显微镜分析结果表明，界面层是非均匀性的复杂实体，计算出来老化粘接界面的厚度为84．94μm。计算结果和测试值基本一致，认为NEPE推进剂／衬层粘接界面层的厚度为80—85μm。 展开更多

关键词 nepe推进剂/衬层 界面 纳米压痕 超声波 厚度

在线阅读 下载PDF 职称材料

HTPB／TDI衬层与NEPE推进剂的界面反应机理 被引量：20

7

作者 尹华丽 王玉 李东峰 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期63-67,共5页

采用富立叶变换红外光谱(FTIR)和全反射红外光谱(FTIR/ATR),研究了半固化的HTPB/TDI衬层表面的活性基团以及不同的—NCO基团与不同羟基的反应速率。结果表明,半固化的HTPB/TDI衬层表面含有大量的—NCO基团;HTPB/TDI衬层和NEPE推进剂粘... 采用富立叶变换红外光谱(FTIR)和全反射红外光谱(FTIR/ATR),研究了半固化的HTPB/TDI衬层表面的活性基团以及不同的—NCO基团与不同羟基的反应速率。结果表明,半固化的HTPB/TDI衬层表面含有大量的—NCO基团;HTPB/TDI衬层和NEPE推进剂粘合剂相的—NCO基与—OH的交叉反应速度较NEPE推进剂的固化反应速度快得多。HTPB/TDI衬层与NEPE推进剂界面的化学反应机理是粘合剂相中—OH基和—NCO基的交叉反应,其中衬层中TDI分子的—NCO基与PEG分子的—OH基的反应速度稍快于NEPE推进剂中N100分子的—NCO基与HTPB分子的—OH基的反应;在界面区域,HTPB/TDI衬层与NEPE推进剂通过氨基甲酸酯键形成化学粘接。 展开更多

关键词 固体火箭发动机衬层 nepe推进剂 反应机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

衬层预固化程度对衬层/推进剂界面粘接性能的影响 被引量：18

8

作者 杨士山 潘清 +4 位作者 皮文丰 史爱娟 张超 姚楠 王吉贵 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期88-90,共3页

研究了壳体粘接式固体火箭发动机装药中衬层的固化程度对推进剂和衬层间界面粘接性能的影响,采用红外光谱技术对衬层固化过程中微观结构的变化进行了表征,初步探讨了衬层固化程度影响界面粘接强度的机理。结果表明,衬层固化0~8h,-NCO含... 研究了壳体粘接式固体火箭发动机装药中衬层的固化程度对推进剂和衬层间界面粘接性能的影响,采用红外光谱技术对衬层固化过程中微观结构的变化进行了表征,初步探讨了衬层固化程度影响界面粘接强度的机理。结果表明,衬层固化0~8h,-NCO含量迅速下降,衬层与推进剂界面的粘接强度随衬层固化时间的增加而增大;固化8~40h时,衬层中的-NCO含量下降速度减小;衬层与推进剂界面的粘接强度随衬层固化时间的变化不大。 展开更多

关键词 物理化学 固体火箭发动机 推进剂 衬层 界面 粘接性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

NEPE推进剂/衬层结构-性能MD模拟(Ⅱ)——复杂体系组分分子迁移和配方设计示例 被引量：8

9

作者 朱伟 刘冬梅 +3 位作者 肖继军 池旭辉 庞爱民 肖鹤鸣 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期678-683,共6页

用分子动力学(MD)方法,对(PEG/NG/BTTN)/NPBA/HMX/AP/PEG/N-100//HTPB/TDI复杂的推进剂/衬层模型体系进行295 K-NVT模拟研究,展示了组分分子的浓度分布和迁移状况,发现HMX和NPBA分子有向界面层迁移趋势,而AP则呈平均分布态势。以RDX等... 用分子动力学(MD)方法,对(PEG/NG/BTTN)/NPBA/HMX/AP/PEG/N-100//HTPB/TDI复杂的推进剂/衬层模型体系进行295 K-NVT模拟研究,展示了组分分子的浓度分布和迁移状况,发现HMX和NPBA分子有向界面层迁移趋势,而AP则呈平均分布态势。以RDX等量取代HMX后所得新配方的MD模拟研究表明,前者拉伸模量(E)、体模量(K)和剪切模量(G)、柯西压(C12-C44)和K/G值均有明显下降,表明新配方的刚性、强度和延展性均有下降;新配方中引发键(N—NO2)最大键长(1.528)明显大于原配方中相应值(1.503),预示新配方感度增大、安全性将下降;比较RDX、HMX与其他组分之间的结合能,前者小于后者,预示新配方的相容性较差。 展开更多

关键词 推进剂/衬层界面 组分迁移 力学性能 感度 相容性 分子动力学模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

NEPE推进剂用HTPB衬层老化研究(Ⅰ)——化学环境对衬层老化行为的影响 被引量：4

10

作者 池旭辉 庞爱民 +4 位作者 彭松 吴丰军 朱学珍 常华 封学华 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期294-298,322,共6页

根据衬层的使用特点,研究了NEPE推进剂用HTPB衬层在NEPE推进剂环境及自由状态下的老化特性,发现NEPE推进剂对HTPB衬层的固化和老化都有严重影响。NEPE推进剂药浆影响HTPB衬层固化,导致衬层固化不完全。NEPE推进剂环境下的取样衬层与衬... 根据衬层的使用特点,研究了NEPE推进剂用HTPB衬层在NEPE推进剂环境及自由状态下的老化特性,发现NEPE推进剂对HTPB衬层的固化和老化都有严重影响。NEPE推进剂药浆影响HTPB衬层固化,导致衬层固化不完全。NEPE推进剂环境下的取样衬层与衬层材料具有不同的老化机理。取样衬层老化过程中HTPB网络发生了交联反应,模量、凝胶分数增大;而衬层材料老化以降解断链反应为主。老化对衬层材料动态损耗因子没有明显影响,但对取样衬层损耗因子曲线α峰影响显著。 展开更多

关键词 物理化学 衬层 nepe推进剂 老化 凝胶分数 动态力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

未老化NEPE推进剂/衬层粘接试件拉伸失效模式研究 被引量：8

11

作者 陈刚 王小英 张雪 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期787-791,共5页

采用原位拉伸扫描电镜观测不同温度下NEPE推进剂/衬层粘接界面裂纹扩展规律,得出不同温度下裂纹产生位置均出现在推进剂和衬层连接处,且裂纹的扩展存在相互竞争关系;粘接性能较好时,粘接界面的好坏主要取决于推进剂/衬层界面附近推进剂... 采用原位拉伸扫描电镜观测不同温度下NEPE推进剂/衬层粘接界面裂纹扩展规律,得出不同温度下裂纹产生位置均出现在推进剂和衬层连接处,且裂纹的扩展存在相互竞争关系;粘接性能较好时,粘接界面的好坏主要取决于推进剂/衬层界面附近推进剂性能。重点考察了会引起推进剂"脱湿"的HMX界面,利用纳米压痕仪及动态力学实验,得出当推进剂中含NPBA时,HMX周围存在一高模量层,且该高模量层的动态储能模量与温度呈反向关系。该高模量层的存在或消失会引起推进剂在宏观性能上发生变化,进而影响推进剂/衬层试件宏观力学性能。 展开更多

关键词 材料学 推进剂 衬层界面 细观力学 纳米压痕 DMA

在线阅读 下载PDF 职称材料

NEPE推进剂用HTPB衬层老化研究(Ⅱ)——化学参量表征老化效应的应力松弛模型 被引量：3

12

作者 池旭辉 庞爱民 彭松 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期435-439,444,共6页

为了研究NEPE推进剂环境下HTPB衬层老化对松弛模量的影响,从75℃老化不同时间的NEPE推进剂/HTPB衬层粘接试件中取得衬层试样,进行了不同温度下衬层的拉伸应力松弛测试,并获得了相应的凝胶分数测试数据。根据时-温等效原理将不同老化时... 为了研究NEPE推进剂环境下HTPB衬层老化对松弛模量的影响,从75℃老化不同时间的NEPE推进剂/HTPB衬层粘接试件中取得衬层试样,进行了不同温度下衬层的拉伸应力松弛测试,并获得了相应的凝胶分数测试数据。根据时-温等效原理将不同老化时间的衬层的松弛模量数据制作成松弛模量主曲线,并分别用Prony级数进行拟合。结果显示,老化对松弛模量的弹性部分有显著影响,对粘性部分影响很小。忽略老化对粘性部分的影响,建立了含老化效应的衬层应力松弛模型。建立了修正的弹性模量-凝胶分数关系模型,并根据衬层实验数据验证了该模型。结合上述2个模型,得到了化学参量表征老化效应的衬层应力松弛模型。对该模型的应用进行了讨论,发现外推至常温,应力松弛与老化在不同的时间尺度起作用,松弛模量可用分段函数描述。 展开更多

关键词 物理化学 衬层 nepe推进剂 老化 凝胶分数 应力松弛

在线阅读 下载PDF 职称材料

衬层/推进剂界面粘接优劣的判定和时空特征 被引量：5

13

作者 毛丹 马浩然 +3 位作者 杨根 池旭辉 庞爱民 杨梅 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期779-783,共5页

为了准确测定衬层/推进剂界面组成、分布特征及迁移规律,文中利用原位显微红外技术,测定了某些样品的衬层/推进剂界面法线方向不同位置的红外光谱,通过比较界面、推进剂、衬层的红外谱图,获得了界面法线方向基团和组成的空间变化信息,... 为了准确测定衬层/推进剂界面组成、分布特征及迁移规律,文中利用原位显微红外技术,测定了某些样品的衬层/推进剂界面法线方向不同位置的红外光谱,通过比较界面、推进剂、衬层的红外谱图,获得了界面法线方向基团和组成的空间变化信息,判断出组分在界面的分布、迁移方向和扩散层厚度;利用迁移方向和扩散层厚度能够判定界面粘接的优劣:从推进剂向衬层扩散的界面粘接性能差,反之粘接性能好;通过对不同老化时间样品的测试,获得了界面法线方向组成随时间变化的特征和扩散层厚度变化趋势。 展开更多

关键词 显微红外技术 衬层／推进剂界面 原位 扩散层

全文增补中

固体推进剂/衬层界面脱粘裂纹的三区域界面层模型 被引量：3

14

作者 邸克 杨月诚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期603-608,共6页

将固体推进剂/衬层粘结界面层按照剪切模量的变化分成三部分,由此建立了其界面脱粘裂纹的三区域界面层模型。应用Fourier积分变换和传递矩阵方法,推导并数值求解Cauchy奇异积分方程,得到了反平面剪切状态下裂纹问题的半解析解,并讨论了... 将固体推进剂/衬层粘结界面层按照剪切模量的变化分成三部分,由此建立了其界面脱粘裂纹的三区域界面层模型。应用Fourier积分变换和传递矩阵方法,推导并数值求解Cauchy奇异积分方程,得到了反平面剪切状态下裂纹问题的半解析解,并讨论了界面层模量和厚度对断裂参量的影响。结果表明,界面层模量随贮存时间的延长而降低时,应力强度因子逐渐减小,但裂纹张开位移变化不大;界面层厚度对应力强度因子的影响则不明显。 展开更多

关键词 推进剂 衬层 界面层模型 三区域 裂纹 奇异积分方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

固体火箭发动机推进剂/衬层界面粘接性能的仿真研究 被引量：2

15

作者 王鹏博 郑健 +1 位作者 许进升 周长省 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期207-215,共9页

为了研究适用于描述固体火箭发动机粘接界面的界面力学模型及其修正方法,分别采用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)、内聚力模型(CZM)和扩展有限元法(XFEM),模拟了固体火箭发动机推进剂/衬层界面的I型脱粘试验。其中,自编译了多项式型和指数型内... 为了研究适用于描述固体火箭发动机粘接界面的界面力学模型及其修正方法,分别采用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)、内聚力模型(CZM)和扩展有限元法(XFEM),模拟了固体火箭发动机推进剂/衬层界面的I型脱粘试验。其中,自编译了多项式型和指数型内聚力模型,采用XFEM-CZM耦合的方法解决了XFEM无法在界面边界扩展的问题,并对比分析了各个模型加载点处的载荷-位移曲线与试验曲线的吻合度,发现利用VCCT、CZM和XFEM方法构建的界面模型可以较好地预估裂纹的扩展过程,能够反映粘接界面的力学特性。同时,为探索模型优化所需研究的参数,通过调整各个模型相关的界面参数值,分析了界面参数对数值仿真曲线的影响,并采用了基于Hooke-Jevees算法的反演识别。研究结果表明,界面力学参数对界面模型具有显著的影响,基于Hooke-Jevees算法的反演识别能够实现对三种模型相关参数的修正。 展开更多

关键词 推进剂/衬层界面 虚拟裂纹闭合技术 内聚力模型 扩展有限元

在线阅读 下载PDF 职称材料

HTPB推进剂/衬层界面Ⅰ型破坏温度相关特性 被引量：2

16

作者 丁伍 许进升 +2 位作者 周长省 王庭钰 侯宇菲 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期146-154,共9页

为了准确地描述固体火箭发动机端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂/衬层黏接界面在不同温度下的力学特性,从试验和数值仿真两方面研究了该黏接界面的Ⅰ型破坏特性。首先,通过单轴拉伸实验获取了不同温度下的载荷-位移曲线,并采用高速摄像机获... 为了准确地描述固体火箭发动机端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂/衬层黏接界面在不同温度下的力学特性,从试验和数值仿真两方面研究了该黏接界面的Ⅰ型破坏特性。首先,通过单轴拉伸实验获取了不同温度下的载荷-位移曲线,并采用高速摄像机获取了黏接界面的破坏过程,分析了黏接界面的破坏形式,发现HTPB推进剂/衬层黏接界面的破坏形式为HTPB推进剂的内聚破坏,表明黏接界面的强度高于推进剂的强度;由-40℃升高到60℃的过程中特征位移先增大后减小,说明特征位移受温度因素影响明显。在双线性内聚力模型的基础上构建了一种损伤变量为多项式的内聚力模型,通过开展数值仿真计算,比较了不同界面模型参数在预测各温度下黏接界面力学特性的准确性,并以特征位移作为已知参数预测了不同温度下的黏接界面载荷-位移曲线,数值预测结果与实验结果保持一致,说明所建界面模型能够比双线性内聚力模型更加真实准确地反映固体火箭发动机黏接界面I型破坏的温度相关特性。 展开更多

关键词 内聚力模型 HTPB推进剂/衬层 Ⅰ型破坏 界面 固体发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

固体推进剂/衬层界面裂纹的界面层模型有限元分析 被引量：3

17

作者 邸克 杨月诚 张昆鹏 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期751-755,共5页

建立了固体推进剂/衬层界面裂纹的界面层有限元模型,该模型将界面层划分成3个区域,每一区域内采用特定函数表示材料初始弹性模量的分布。应用软件ABAQUS划分网格并采用子程序USDFLD定义界面层内梯度材料的初始模量,计算得到了法向和剪... 建立了固体推进剂/衬层界面裂纹的界面层有限元模型,该模型将界面层划分成3个区域,每一区域内采用特定函数表示材料初始弹性模量的分布。应用软件ABAQUS划分网格并采用子程序USDFLD定义界面层内梯度材料的初始模量,计算得到了法向和剪切位移加载下的应力应变场和应力强度因子。计算结果表明,界面贮存时间延长时,裂纹尖端附近整体应力及应力强度因子明显减小,而应变最大值略有增大。该模型的建立及计算结果对求解固体推进剂/衬层界面裂纹问题有一定的工程意义。 展开更多

关键词 界面层 裂纹 有限元 推进剂 衬层

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于点击反应改善叠氮推进剂/丁羟衬层界面粘接性能的研究 被引量：3

18

作者 邱磊 潘鹤斌 +2 位作者 詹国柱 盛红亮 于长江 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1634-1640,共7页

针对极性差异较大的叠氮推进剂和丁羟衬层界面粘接体系,采用红外光谱及二维相关光谱分析、凝胶含量、粘接性能测试等方法研究了三种炔基化合物的引入对其界面粘接性能的改善效果。结果表明,在丁羟衬层中引入三种不同分子结构的炔基化合... 针对极性差异较大的叠氮推进剂和丁羟衬层界面粘接体系,采用红外光谱及二维相关光谱分析、凝胶含量、粘接性能测试等方法研究了三种炔基化合物的引入对其界面粘接性能的改善效果。结果表明,在丁羟衬层中引入三种不同分子结构的炔基化合物AC-1,AC-2和AC-3均可提高叠氮推进剂/丁羟衬层的界面粘接强度,当AC-1,AC-2和AC-3的炔基参数RA分别为0.097~0.127、0.051和0.097~0.141时,叠氮推进剂/丁羟衬层界面粘接的剥离强度可分别提高约80%,40%和70%。 展开更多

关键词 叠氮推进剂 丁羟衬层 界面粘接 炔基化合物 点击反应

在线阅读 下载PDF 职称材料

BDNPA/F增塑聚醚推进剂/衬层粘接界面的加速老化研究 被引量：5

19

作者 詹国柱 胡小武 +4 位作者 沈伟民 施永伟 楼阳 沈肖胤 黄洪勇 《上海航天》 CSCD 2019年第S1期91-97,共7页

界面粘接性能直接决定固体发动机装药的结构完整性和工作可靠性。为实现BDNPA/F增塑聚醚推进剂装药产品的工程化应用,采用高温加速老化试验方法,比较研究了衬层和模拟迁入含能增塑剂BDNPA/F的衬层分别在自由状态、绝热层环境下加速老化... 界面粘接性能直接决定固体发动机装药的结构完整性和工作可靠性。为实现BDNPA/F增塑聚醚推进剂装药产品的工程化应用,采用高温加速老化试验方法,比较研究了衬层和模拟迁入含能增塑剂BDNPA/F的衬层分别在自由状态、绝热层环境下加速老化时的热稳定性以及衬层本体力学性能和BDNPA/F增塑聚醚推进剂/衬层界面粘接性能的变化规律。结果表明:在70℃加速老化过程中,本体衬层抗拉强度和伸长率呈增大趋势,BDNPA/F增塑聚醚推进剂/衬层界面在加速老化22周后仍具有良好的粘接性能,扯离强度和剥离强度分别为0.66MPa(药本体破坏)和20.1N·cm-1,能够满足产品使用要求。 展开更多

关键词 BDNPA/F增塑聚醚推进剂 衬层 粘接界面 加速老化 热稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

细观尺度下推进剂/衬层/绝热层界面多角度拉伸过程中的变形测量与分析 被引量：3

20

作者 肖云东 王玉峰 +2 位作者 李高春 赖帅光 李何龙 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期877-884,共8页

为了研究细观尺度下推进剂/衬层/绝热层界面多角度拉伸过程中的变形特点与破坏模式,使用拉压力传感器、三目金相显微镜等设备获取多角度拉伸过程中的应力数据与界面形貌演化图像,采用数字图像相关技术对多角度拉伸过程的图像序列进行处... 为了研究细观尺度下推进剂/衬层/绝热层界面多角度拉伸过程中的变形特点与破坏模式,使用拉压力传感器、三目金相显微镜等设备获取多角度拉伸过程中的应力数据与界面形貌演化图像,采用数字图像相关技术对多角度拉伸过程的图像序列进行处理,获取了细观尺度下界面多角度拉伸过程中的应变场演化情况。实验结果表明,粘接试件在0°拉伸时的抗拉强度最大,90°拉伸时的伸长率最大;随着拉伸角度的增加,应力-应变曲线的加载段和卸载段均逐渐变缓,表面的应变集中区域由衬层/绝热层界面附近,变化为推进剂/衬层界面附近,最后两个界面附近均出现了明显的应变集中现象;45°拉伸时,推进剂与衬层表面应变随拉伸载荷的增加而增加,绝热层的模量高,应变变化幅度小,推进剂表面的平均正应变高于衬层,平均切应变低于衬层。所采用的实验方法可较好地测量界面在多角度拉伸过程中的变形,为发动机粘接结构的完整性分析提供参考。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 推进剂/衬层/绝热层界面 细观损伤 多角度拉伸 数字图像相关

在线阅读 下载PDF 职称材料