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题名PBX非线性蠕变本构模型及其数值实现
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作者
李辉
靳凡
范志庚
李潘
黄鹏
郝志明
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机构
中国工程物理研究院总体工程研究所
中国工程物理研究院工程材料与结构冲击振动重点实验室
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出处
《火炸药学报》
北大核心
2025年第5期444-452,I0002,共10页
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基金
国家自然科学基金(No.12272365)。
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文摘
为了准确表征高聚物黏结炸药(PBX)在长时蠕变加卸载过程中的非线性力学行为,以PBX9502炸药为例,采用两类传统蠕变模型中的两种典型模型(幂次模型和Burgers模型)分析了在预测蠕变卸载恢复性能时的有效性;基于Boltzmann叠加原理,提出了一种依赖于加载历史的非线性蠕变本构模型;将其拓展为三维变载荷形式,并对其进行数值离散,推导了应力更新形式和Jacobian矩阵;通过编写用户材料子程序方法,实现了非线性蠕变本构模型的数值应用,完整模拟了PBX蠕变加卸载过程和松弛加卸载过程。结果表明,两类传统黏弹塑性模型无法预测PBX蠕变卸载恢复性能,而非线性蠕变本构模型及数值模拟方法将PBX蠕变加卸载性能统一融合,能够描述PBX完整的加卸载响应特性,可推广应用于相关材料在变载荷下的蠕变和松弛性能预测。
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关键词
材料力学
高聚物黏结炸药
PBX
蠕变恢复
PBX9502炸药
蠕变本构模型
Boltzmann叠加原理
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Keywords
mechanics of material
polymer bonded explosive
PBX
creep recovery
PBX9502 explosive
creep constitutive model
Boltzmann superposition principle
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分类号
TJ55
[兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
TQ564
[化学工程—炸药化工]
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题名围压环境下复合推进剂的断裂性能研究
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作者
李辉
许进升
靳凡
李潘
王天忠
范志庚
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机构
中国工程物理研究院总体工程研究所
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出处
《火炸药学报》
2025年第8期706-714,I0001,共10页
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文摘
为研究围压环境下复合推进剂断裂力学性能,开展了复合推进剂在不同围压(相对大气压0~6.5 MPa)和拉伸速率(100~7500 mm/min)条件下的单轴抗拉强度试验和I型裂纹断裂试验,获取了不同条件下复合推进剂应力—应变响应曲线和断裂力学特性曲线;分析了围压和拉伸速率对最大抗拉强度、最大断裂载荷、最大断裂位移、I型临界应力强度因子(K_(IC))和临界J积分(J_(IC))的影响;基于时间—压强等效原理,建立了I型临界应力强度因子(K_(IC))主曲线。结果表明,复合推进剂的最大抗拉强度、最大断裂载荷和K_(IC)随围压和拉伸速率的增加而增加;不同拉伸速率下的最大断裂位移随着围压的增加而增加;J_(IC)随围压变化较为复杂,低拉伸速率条件下,J_(IC)随着围压的增加而增加,而在高拉伸速率条件下(7500 mm/min),J_(IC)随着围压变化较小;K_(IC)主曲线较大地拓宽了对复合推进剂断裂性能的预测范围,可为点火增压载荷下复合推进剂装药结构断裂评估奠定基础。
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关键词
材料力学
复合固体推进剂
围压
拉伸速率
断裂性能
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Keywords
material mechanics
composite solid propellant
confining pressure
tension rate
fracture properties
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分类号
TJ55
[兵器科学与技术]
V512
[兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
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