考虑热-化学耦合的NEPE推进剂固化过程数值模拟

1

作者 陈国庆 惠维维 +2 位作者 聂嘉良 曹鹏 王健儒 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期485-492,共8页

采用热-化学耦合模型表征热传导和固化动力学反应,利用物理试验测定硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂在不同固化度下的热参数和密度,研究了NEPE推进剂药柱在固化过程中温度场和固化度的分布和演变规律。结果表明,因推进剂固化反应的生热速率... 采用热-化学耦合模型表征热传导和固化动力学反应,利用物理试验测定硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂在不同固化度下的热参数和密度,研究了NEPE推进剂药柱在固化过程中温度场和固化度的分布和演变规律。结果表明,因推进剂固化反应的生热速率与外界热量传递速率存在差异,导致固化过程中出现内部温度场和固化度场分布不均匀的现象。固化时间为1~4 d时,药柱中心位置的温度较高(最高57.6℃),外侧较低;固化时间大于等于5 d时,药柱温度场慢慢与环境温度(50℃)趋向于平衡。推进剂固化度-时间曲线近似为“S”型,固化时间小于1 d时和大于4 d时,固化速率缓慢;固化时间2~4 d时,固化速率快。固体发动机的m数对推进剂固化温度和固化速率有一定影响,m数越大,推进剂的最高温度越高,同时温差也越大,温度差会导致推进剂药柱内部固化速率产生差异,造成推进剂达到指定固化度的时间变长。 展开更多

关键词 NEPE推进剂 药柱 热-化学耦合模型 固化动力学反应 温度场 固化度场

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固化降温-立式贮存下固体火箭发动机装药结构响应缩比关系研究

2

作者 张源 王江涛 +2 位作者 周涛 刘向阳 王宁飞 《推进技术》 北大核心 2025年第2期277-287,共11页

为研究固体火箭发动机在固化降温-立式贮存载荷下药柱结构响应的缩比关系,在弹性假设下,从弹性力学三个基本方程出发并考虑温度的影响,利用量纲分析法通过定义各参数的特征量,推导了固体火箭发动机装药结构响应缩比相似基准。考虑蠕变效... 为研究固体火箭发动机在固化降温-立式贮存载荷下药柱结构响应的缩比关系,在弹性假设下,从弹性力学三个基本方程出发并考虑温度的影响,利用量纲分析法通过定义各参数的特征量,推导了固体火箭发动机装药结构响应缩比相似基准。考虑蠕变效应,利用有限元软件分析了固化降温-立式贮存1年后药柱和药柱/绝热层界面的结构响应,讨论了缩比相似基准在不同工况下的适用性。建立了药柱前后端部轴向位移与时间和缩比率的关系,基于该关系预测了立式贮存3年后药柱端部最大轴向位移量。结果表明:建立的缩比相似基准适用于固化降温工况,立式贮存工况下不同缩比率药柱沿不同特征路径的应力与应变分布规律相似,相差不超过4%,但药柱/绝热层界面应力响应差别较大,立式贮存3年后药柱端部最大轴向位移量的预测值与计算值相比误差不超过3%。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 立式贮存 量纲分析 缩比关系 结构响应预测

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固体发动机增材制造技术研究进展及应用展望

3

作者 李明明 陈志旋 +1 位作者 唐敏 王璐 《航天制造技术》 2025年第1期26-32,共7页

近年来金属材料、连续纤维增强复合材料、固体推进剂材料增材制造技术发展迅速,国外已经率先实现了固体发动机增材制造的工程化应用。概述了国内外固体发动机金属件增材制造、复合材料壳体增材制造、复合固体推进剂增材制造技术研究进展... 近年来金属材料、连续纤维增强复合材料、固体推进剂材料增材制造技术发展迅速,国外已经率先实现了固体发动机增材制造的工程化应用。概述了国内外固体发动机金属件增材制造、复合材料壳体增材制造、复合固体推进剂增材制造技术研究进展,结合增材制造技术优势,提出固体发动机增材制造技术未来应用设想。 展开更多

关键词 固体发动机 燃烧室 推进剂 增材制造

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高浓度高氯酸铵废水生物联合降解中试研究

4

作者 高宁博 刘冬雨 +7 位作者 楚华 李兴刚 程丽杰 曾卉 田进 张迪 桂恒 全翠 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第2期273-280,共8页

高氯酸铵(AP)作为强氧化剂被广泛应用在固体推进剂、炸药和烟火产品中,其大规模使用导致了水体中高氯酸盐和氨氮含量过高的问题。针对高浓度的AP废水污染问题,采用厌氧生物法降解高浓度高氯酸盐,建立升流式厌氧污泥床(UASB)联合电离吹... 高氯酸铵(AP)作为强氧化剂被广泛应用在固体推进剂、炸药和烟火产品中,其大规模使用导致了水体中高氯酸盐和氨氮含量过高的问题。针对高浓度的AP废水污染问题,采用厌氧生物法降解高浓度高氯酸盐,建立升流式厌氧污泥床(UASB)联合电离吹脱和生化工艺中试系统,高效处理高浓度AP废水。结果表明,实验室序批式和连续式实验可以高效去除废水中的高氯酸盐,中试去除率达到98.7%、氨氮去除率达到98.2%、化学需氧量(COD)去除率达到96.7%。研究表明,该系统在处理AP水效果方面表现良好,出水可达到排放标准,从成本和技术方面解决了高浓度AP废水处理的难题。 展开更多

关键词 高氯酸铵 废水 生物降解 COD UASB 电离吹脱 生化工艺

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基于核心技术创新的产品化管理模式研究

5

作者 秦翔宇 鱼颖 +1 位作者 孙闫晨昊 吴志雄 《航天工业管理》 2025年第3期43-45,共3页

TI506绝热材料是西安航天化学动力有限公司自主研发的高性能芳纶纤维增强的丁腈橡胶绝热材料,其主要组分为丁腈橡胶、短切芳纶纤维、工艺助剂及其他功能填料和硫化体系。该绝热材料采用高性能芳纶纤维作为抗烧蚀纤维,替代石棉纤维,具有... TI506绝热材料是西安航天化学动力有限公司自主研发的高性能芳纶纤维增强的丁腈橡胶绝热材料,其主要组分为丁腈橡胶、短切芳纶纤维、工艺助剂及其他功能填料和硫化体系。该绝热材料采用高性能芳纶纤维作为抗烧蚀纤维,替代石棉纤维,具有安全环保的优点。同时,作为一种内绝热材料,TI506绝热材料具有良好的力学性能、粘接性能和烧蚀性能,满足多个型号内绝热材料设计指标要求,大大减少了需要研制生产的绝热材料牌号,在产品上得到了广泛应用。 展开更多

关键词 核心技术创新 管理模式研究 产品化

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基于GE矩阵的航天技术应用产业业务战略选择探究 被引量：2

6

作者 梁孝明 王健乐 《航天工业管理》 2021年第5期3-8,共6页

业务战略作为企业战略的重要组成部分,关注特定业务领域内战略选择,分析竞争优势和发展路径,实现整合发展资源、创造市场价值、满足客户需求的目标。当前市场竞争日趋激烈,产品生命周期不断缩短,丰富产品种类、拓展业务范围、开展多业... 业务战略作为企业战略的重要组成部分,关注特定业务领域内战略选择,分析竞争优势和发展路径,实现整合发展资源、创造市场价值、满足客户需求的目标。当前市场竞争日趋激烈,产品生命周期不断缩短,丰富产品种类、拓展业务范围、开展多业务经营已成为企业适应市场环境的首选。 展开更多

关键词 GE矩阵 产品生命周期 特定业务 航天技术应用产业 市场竞争 业务经营 优势和发展 拓展业务

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固体发动机药柱低温点火开裂失效的跨尺度分析 被引量：3

7

作者 王贵军 周涛 +2 位作者 吴艳青 侯晓 黄风雷 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期142-151,共10页

为了准确预测推进剂装药在低温点火过程中是否发生开裂,提出了一种全局⁃局部单向收缩耦合的跨尺度分析方法。针对高能硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂,开展低温中应变率单轴拉伸试验,获取了推进剂的典型失效模式。结果表明,基于发展的推进... 为了准确预测推进剂装药在低温点火过程中是否发生开裂,提出了一种全局⁃局部单向收缩耦合的跨尺度分析方法。针对高能硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂,开展低温中应变率单轴拉伸试验,获取了推进剂的典型失效模式。结果表明,基于发展的推进剂非线性粘弹性本构模型,实现了固体发动机药柱低温点火的宏观结构分析,获取了推进剂药柱结构危险点的位置;同时建立了考虑颗粒与基体界面脱湿和颗粒断裂的细观颗粒填充模型,进一步将宏观结构分析结果作用于相应的细观代表性体积单元(RVE)上。最后,建立推进剂细观失效准则,表明在低温点火条件下药柱结构完整性满足要求。收缩跨尺度分析方法可作为预测药柱在低温点火过程中开裂行为的有效手段。 展开更多

关键词 硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂 低温点火 跨尺度分析 颗粒与基体界面脱湿 药柱开裂

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考虑细观损伤的推进剂粘弹性多尺度本构模型研究 被引量：4

8

作者 乌布力艾散·麦麦提图尔荪 周涛 +2 位作者 吴艳青 侯晓 周程哲 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期133-141,共9页

为了深入研究固体推进剂细观损伤行为及对其宏观力学性能的影响,在223~333 K温度下对硝酸酯增塑聚醚推进剂(NEPE)推进剂开展了单轴拉伸和应力松弛试验,获得了相应的应力应变曲线及松弛模量主曲线。在有限变形下开发了考虑细观损伤的非... 为了深入研究固体推进剂细观损伤行为及对其宏观力学性能的影响,在223~333 K温度下对硝酸酯增塑聚醚推进剂(NEPE)推进剂开展了单轴拉伸和应力松弛试验,获得了相应的应力应变曲线及松弛模量主曲线。在有限变形下开发了考虑细观损伤的非线性粘弹性本构模型,该模型通过将微空洞演化与温度、应变率、围压及循环加载损伤等因素关联实现对推进剂力学性能的多尺度分析。通过有限元软件ABAQUS对模型进行了二次开发,并基于试验数据确定了模型参数,之后将模型应用于预测推进剂在不同加载下的力学响应。结果表明,该模型能够准确预测推进剂在宽温(223~333 K)和加载速率(1~200 mm·min^(-1))下的单轴拉伸响应,并且适用于循环加载、围压试验和双轴加载试验,验证了该模型在复杂应力状态下的有效性。该模型所需参数较少且易于嵌入商用软件,可为发动机推装药结构完整性的多尺度分析提供一定的理论指导。 展开更多

关键词 固体推进剂 细观损伤 多尺度本构模型 非线性粘弹性 围压 双轴拉伸

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高固含量热固性固体推进剂3D打印技术

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作者 王杰 齐瑶 +5 位作者 祁威 肖鸿 王奔 李伟 段玉岗 史佳齐 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期397-404,共8页

3D打印技术相比于传统的固体推进剂浇注成型方法具有更高的制造灵活性和安全性。对于高固含量(质量分数大于85%)的固体推进剂材料,传统挤出打印方式存在挤出不连续、成型质量差等问题,限制了发动机的整体性能。针对上述问题,基于超声减... 3D打印技术相比于传统的固体推进剂浇注成型方法具有更高的制造灵活性和安全性。对于高固含量(质量分数大于85%)的固体推进剂材料,传统挤出打印方式存在挤出不连续、成型质量差等问题,限制了发动机的整体性能。针对上述问题,基于超声减摩辅助挤出原理设计了双超声振子共振挤出高固含量热固性固体推进剂打印头。重点探究了打印过程中打印温度、挤出压力、喷嘴直径等关键工艺参数对于打印推进剂材料孔隙率的影响。在打印温度为70℃、挤出压力为0.6 MPa、喷嘴直径为φ1.7 mm,打印层高间距比为0.8的最优工艺参数条件组合下,可打印制备固含量为88%、孔隙率为3.46%、打印制造误差被控制在0.4%以内的复杂变燃速热固性固体推进剂药柱结构,同时打印样件的拉伸强度较传统浇注样件提升56%,为复杂高固含量固体推进剂药柱结构的制造提供了一个新思路。 展开更多

关键词 固体推进剂 3D打印 高固含量 超声减摩

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基于近红外光谱技术的固体推进剂燃速模型化快速预估方法 被引量：2

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作者 郭培培 杨英 +1 位作者 魏智勇 郭琪 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期430-434,共5页

利用近红外光谱技术建立了基于近红外光谱的固体推进剂燃速快速预估模型,通过波谱范围筛选和光谱预处理对模型进行优化,并采用内部验证和外部验证对该模型进行评价,验证模型的精密度及准确度。结果表明,基于近红外光谱技术的固体推进剂... 利用近红外光谱技术建立了基于近红外光谱的固体推进剂燃速快速预估模型,通过波谱范围筛选和光谱预处理对模型进行优化,并采用内部验证和外部验证对该模型进行评价,验证模型的精密度及准确度。结果表明,基于近红外光谱技术的固体推进剂燃速快速预估模型测试时间约为2 min,燃速偏差范围为-0.122~0.067 mm/s,精密度测试相对标准偏差≤0.4%,准确度测试偏差-0.029~0.057 mm/s。该方法能够在药浆混合阶段快速预测固体推进剂的燃速,提供了一种简单快捷和稳定可靠的燃速测定新方法。 展开更多

关键词 固体推进剂 药浆 近红外光谱技术 燃速模型 燃速快速预测

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复合固体推进剂混合工艺参数推算方法

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作者 赵越宸 庞维强 +3 位作者 苏昌银 龙杰才 郑荣耀 李锡文 《固体火箭技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期851-858,共8页

固体推进剂的混合工艺目前主要依赖经验,缺乏结合混合系统力学特性与含能材料点火机理的安全性评估。从含能材料的摩擦诱导点火理论出发,参考分解反应机理,提出了一种基于摩擦点火模型的混合过程安全性评估方法,建立计算模型,并仿真研... 固体推进剂的混合工艺目前主要依赖经验,缺乏结合混合系统力学特性与含能材料点火机理的安全性评估。从含能材料的摩擦诱导点火理论出发,参考分解反应机理,提出了一种基于摩擦点火模型的混合过程安全性评估方法,建立计算模型,并仿真研究摩擦生热过程对点火时间的影响;确定了摩擦能的计算方法,结合混合机的结构参数与工艺参数推导并建立混合摩擦能与混合机桨叶转速的计算公式,将摩擦能作为混合过程安全性的评价指标;利用中型混合机的实际生产数据,计算了相应混合工艺的摩擦能,并使用某型号混合机爆炸过程的数据进行校核;最后,使用中型混合机的摩擦能推导大型混合机的工艺参数,开展了大型混合机工艺参数的可靠性验证实验。结果表明:通过摩擦能公式推导的扭矩值均小于安全扭矩值2521.91 N·m;在不同负载情况下,实际检测的扭矩值均小于大型混合机的安全扭矩值11593.44 N·m,且大型混合机的实际摩擦能与中型混合机的摩擦能接近,最大摩擦能为2089.06 W/m^(2),验证了该工艺参数推算方法的可靠性;混合摩擦能推算方法为推进剂安全高效的制定混合过程工艺参数与生产提供了新参考。 展开更多

关键词 混合摩擦能 混合工艺 扭矩安全值 固体推进剂 含能材料

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智慧工地中大数据分析在施工安全管理中的应用

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作者 李碧涵 《门窗》 2024年第17期169-171,共3页

随着智慧工地概念的兴起,大数据技术在施工安全管理领域的应用成为提升建筑行业安全性能的关键。通过深入分析风险预测与预防、实时监控与响应、安全行为分析及资源优化与调配的价值,揭示大数据分析如何有效促进工地安全管理的管理。面... 随着智慧工地概念的兴起,大数据技术在施工安全管理领域的应用成为提升建筑行业安全性能的关键。通过深入分析风险预测与预防、实时监控与响应、安全行为分析及资源优化与调配的价值,揭示大数据分析如何有效促进工地安全管理的管理。面对智慧工地安全管理中的大数据应用挑战,本文探讨了一系列的应对策略,这些探索和策略的综合应用,确保了智慧工地大数据技术在智慧工地的安全管理中潜力与前景。 展开更多

关键词 智慧工地 大数据分析 施工安全管理 应用

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聚酰亚胺气凝胶材料的电子/紫外辐照效应及机理分析 被引量：1

13

作者 孙承月 郭鑫鑫 +5 位作者 吴忧 曹争利 王豪 琚丹丹 王岩 吴宜勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期157-164,共8页

开展气凝胶多孔材料在空间辐照环境下的损伤行为及性能退化规律的研究是拓展其空间应用的重要基础,可为其在轨性能的预测提供合理的理论依据。本工作通过对比聚酰亚胺(PI)气凝胶辐照前后的热稳定性及导热能力,结合现代材料分析技术,对... 开展气凝胶多孔材料在空间辐照环境下的损伤行为及性能退化规律的研究是拓展其空间应用的重要基础,可为其在轨性能的预测提供合理的理论依据。本工作通过对比聚酰亚胺(PI)气凝胶辐照前后的热稳定性及导热能力,结合现代材料分析技术,对材料的电子和真空紫外(VUV)辐射效应及损伤机理进行了研究。结果表明,170 keV和1 MeV的电子辐射均会对PI气凝胶造成电离损伤,导致C-O含量降低,材料发生降解。此外,170 keV的电子辐射还会使材料产生充放电效应,破坏材料的微观结构,使其比表面积降低16.6%。真空紫外辐照会活化PI气凝胶表面,O含量增加到61.45%,与原始样品相比,C=O和C-O含量均有所增加。电子辐照和VUV辐照对PI气凝胶的热稳定性、导热能力未造成明显影响。 展开更多

关键词 聚酰亚胺 气凝胶 空间环境 电子 紫外

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固体发动机外防护涂层紧贴型缺陷太赫兹成像实验研究 被引量：2

14

作者 张振伟 吴迎红 +3 位作者 张强 郭琪 张存林 赵跃进 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期304-312,共9页

针对固体火箭发动机金属壳体外防护涂层紧贴型无黏结缺陷检测问题,采用反射式太赫兹时域光谱成像技术对标准涂层试件进行检测,实现对黏好区、紧密接触但是黏结失效区(无黏结区)、交界区和微小缺陷区分布情况判识。对比了不同原始信号预... 针对固体火箭发动机金属壳体外防护涂层紧贴型无黏结缺陷检测问题,采用反射式太赫兹时域光谱成像技术对标准涂层试件进行检测,实现对黏好区、紧密接触但是黏结失效区(无黏结区)、交界区和微小缺陷区分布情况判识。对比了不同原始信号预处理、不同降维处理和不同样本量分类识别处理对四类区域特征识别的效果。结果表明,采用主成分分析结合支持向量机方法,四类特征的预测分类区域图像与实际分类区域分布吻合,并且在较少样本量的情况下保持了稳定的预测分类结果,可靠性较高。证实了太赫兹技术用于对固体火箭发动机壳体与涂层的黏结结构进行非接触无损检测中,能够自动识别紧密接触型黏结失效缺陷和微小缺陷,为进一步的涂层质量控制提供了一种新的检测手段。 展开更多

关键词 外防护涂层 固体火箭发动机 紧贴型缺陷 太赫兹成像

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复合固体推进剂双螺杆挤出成型过程DEM-CFD耦合仿真 被引量：3

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作者 王建 刘皓 +3 位作者 赵亚风 乔晓林 李兴刚 赵慧 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期138-145,共8页

复合固体推进剂含有固体颗粒较多,传统的有限元分析方法难以准确实现复合固体推进剂在双螺杆挤出过程的仿真模拟。离散单元法(DEM)与计算流体力学(CFD)耦合是一种适合复合固体推进剂生产过程仿真的有效方法,但实现难度很大。基于标定的... 复合固体推进剂含有固体颗粒较多,传统的有限元分析方法难以准确实现复合固体推进剂在双螺杆挤出过程的仿真模拟。离散单元法(DEM)与计算流体力学(CFD)耦合是一种适合复合固体推进剂生产过程仿真的有效方法,但实现难度很大。基于标定的接触模型参数通过DEM实现了以铝粉和高氯酸铵为主要组分的固体推进剂固体颗粒在双螺杆挤出输送过程的模拟,利用测得液相黏度模型参数通过DEM-CFD耦合计算实现了固体推进剂固体颗粒与液相在双螺杆挤出过程的耦合仿真。结果表明,通过DEM计算得到的固体推进剂固体颗粒在双螺杆中的输送与实验规律相符;对比DEM-CFD耦合仿真与DEM中固体颗粒仿真结果,可见加入了液相的DEM-CFD耦合仿真物料流动性比未添加液相的DEM固体颗粒更好,物料在螺杆输送段的填充率从20%提升到40%,固体颗粒平均输送速度提升150%,螺杆的受力变化不大。 展开更多

关键词 复合固体推进剂 双螺杆挤出 离散单元法 计算流体力学 耦合仿真

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基于细观结构的HTPB固体推进剂含损伤粘弹性本构模型研究 被引量：8

16

作者 李翥 徐秉恒 +4 位作者 郭运强 屈帅丞 薛牧吟 武卓 田维平 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期490-496,共7页

基于对HTPB推进剂的拉伸试验,结合推进剂的细观结构对拉伸曲线进行分段和拟合;建立了推进剂四阶段损伤模型,并将推进剂的力学性能构成分为基体-颗粒界面和基体两部分,提出了推进剂杨氏模量的叠加模型;在试验和拟合结果的基础上,分别建... 基于对HTPB推进剂的拉伸试验,结合推进剂的细观结构对拉伸曲线进行分段和拟合;建立了推进剂四阶段损伤模型,并将推进剂的力学性能构成分为基体-颗粒界面和基体两部分,提出了推进剂杨氏模量的叠加模型;在试验和拟合结果的基础上,分别建立基体-颗粒界面和基体的损伤方程,较为准确地描述了推进剂拉伸损伤过程,并将其引入杨氏模量的叠加模型;结合现有积分性本构模型,给出了基于细观结构的HTPB推进剂含损伤粘弹性本构模型,并通过不同应变率条件下的拉伸试验进行了验证,结果显示模型预测结果较好。 展开更多

关键词 固体推进剂 本构模型 损伤方程 细观

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石蜡/HTPB燃料的力学性能 被引量：5

17

作者 王印 王飞 +2 位作者 胡松启 刘林林 刘辉 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期398-403,I0004,共7页

为了研究端羟基聚丁二烯(HTPB)体系质量分数以及温度对石蜡/HTPB燃料力学性能的影响,制备了7种不同配方石蜡/HTPB拉伸试件,并使用万能材料试验机以10 mm·min^(-1)拉伸速率进行了单轴拉伸实验,分析了燃料的最大抗拉强度、断裂伸长... 为了研究端羟基聚丁二烯(HTPB)体系质量分数以及温度对石蜡/HTPB燃料力学性能的影响,制备了7种不同配方石蜡/HTPB拉伸试件,并使用万能材料试验机以10 mm·min^(-1)拉伸速率进行了单轴拉伸实验,分析了燃料的最大抗拉强度、断裂伸长率和初始弹性模量变化规律。结果表明,随着HTPB体系质量分数增加,燃料的断裂伸长率增大,而最大抗拉强度和初始弹性模量皆减小;当环境温度较高(接近石蜡熔点58℃)时,燃料的最大抗拉强度和初始弹性模量皆随着HTPB质量分数增加而增大;燃料的最大抗拉强度随温度降低而逐渐增大,其中当温度由20℃降低至-40℃时,H20燃料最大抗拉强度由1.189 MPa升高至2.150 MPa;以HTPB体系为基体、石蜡为填料的石蜡/HTPB燃料,在其基体与填料的界面上存在相互阻滞作用力,可提高燃料的力学性能。 展开更多

关键词 端羟基聚丁二烯(HTPB) 石蜡/HTPB燃料 力学性能 固液混合发动机

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SiC-ZrC陶瓷含量对C/C-SiC-ZrC复合材料性能的影响 被引量：3

18

作者 张曦挚 崔红 +2 位作者 胡杨 邓红兵 王昊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期126-130,共5页

采用聚合物浸渍裂解法制备了不同SiC⁃ZrC含量的C/C⁃SiC⁃ZrC复合材料,系统考察了SiC⁃ZrC含量对C/C⁃SiC⁃ZrC复合材料的微观结构、力学和抗烧蚀性能的影响。结果表明,ZrC的含量显著影响了复合材料的力学性能和耐烧蚀性能。其中ZrC含量为4.5... 采用聚合物浸渍裂解法制备了不同SiC⁃ZrC含量的C/C⁃SiC⁃ZrC复合材料,系统考察了SiC⁃ZrC含量对C/C⁃SiC⁃ZrC复合材料的微观结构、力学和抗烧蚀性能的影响。结果表明,ZrC的含量显著影响了复合材料的力学性能和耐烧蚀性能。其中ZrC含量为4.53%(体积分数,下同)时复合材料具有最优的力学性能,其弯曲强度、压缩强度和剪切强度分别为358 MPa、277 MPa、115 MPa;ZrC含量为13.03%时,复合材料具有良好的耐烧蚀性能;经过热流密度为3200 kW/m^(2)的氧气⁃乙炔火焰烧蚀300 s后,复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.003 mm/s、0.0016 g/s。另外,随着ZrC含量的增加,PyC层与陶瓷层的界面会产生弱结合;在承担载荷时,PyC层会与陶瓷层先发生移动,使得纤维的增韧效果难以发挥,导致复合材料的力学性能急剧下降。当ZrC含量为13.03%时,氧化生成的ZrO_(2)会牢固地粘附在材料表面,具有一定流动性的SiO_(2)会与ZrO_(2)形成二元共熔的混合物SiO_(2)⁃ZrO_(2),弥补烧蚀过程中气体挥发所造成的孔隙和缺陷,防止含氧组分进一步侵蚀材料,有效提升材料的耐烧蚀、抗氧化性能。 展开更多

关键词 C/C-SIC 多相陶瓷 力学性能 烧蚀性能 烧蚀机制

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复合固体推进剂直写式3D打印工艺及其性能 被引量：12

19

作者 王璐 赵永超 +3 位作者 苗楠 张利军 苗恺 胡润芝 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期650-655,共6页

开展了高固含量含能材料——复合固体推进剂的增材制造技术研究,开发出气动直写式增材制造打印系统,研制了相应的光固化三组元推进剂配方。同时,通过感度测试表明该光固化推进剂配方与普通热固化三组元配方危险等级相当,可以实现较安全... 开展了高固含量含能材料——复合固体推进剂的增材制造技术研究,开发出气动直写式增材制造打印系统,研制了相应的光固化三组元推进剂配方。同时,通过感度测试表明该光固化推进剂配方与普通热固化三组元配方危险等级相当,可以实现较安全打印。通过打印工艺参数的调节等大量试验研究,确定了打印头直径为1.5~2 mm,打印头直径越大精度越低,并获得了不同形状固含量75%和80%的推进剂药柱,进一步热固化后测试其抗拉强度分别为0.68、0.61 MPa,最大伸长率为31%、30%,密度为1.60、1.63 g/cm^(3),6.68 MPa下的静态燃速为5.10、8.81 mm/s。随后,采用固含量80%的推进剂配方打印了∅127 mm试验发动机药柱,成功实现地面点火,测得发动机的平均动态燃速为r—=9.034 mm/s,平均压强为p—t b=6.112 MPa。 展开更多

关键词 直写式3D打印 复合固体推进剂 光固化 点火试验

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一种大型固体火箭发动机界面脱粘缺陷的无损检测方法 被引量：7

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作者 白小平 王正安 +3 位作者 屈文忠 鱼颖 罗腾 安卫军 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期420-426,共7页

针对列装部队服役产品现场开展固体火箭发动机燃烧室界面粘接质量无损检测的需求,研制了一种针对大型固体火箭发动机燃烧室推进剂/衬层/绝热层界面脱粘缺陷的无损检测系统。该系统基于机电阻抗频率响应函数方法,由多通道高速数据采集设... 针对列装部队服役产品现场开展固体火箭发动机燃烧室界面粘接质量无损检测的需求,研制了一种针对大型固体火箭发动机燃烧室推进剂/衬层/绝热层界面脱粘缺陷的无损检测系统。该系统基于机电阻抗频率响应函数方法,由多通道高速数据采集设备、压电主被动传感晶片、激励装置和软件评估系统组成,利用激励装置敲击固体发动机壳体待测结构表面,通过LabVIEW数据采集程序测得响应信号,根据机电阻抗频响波形特征及波峰数量判断界面脱粘缺陷。当燃烧室绝热层/衬层/推进剂界面结构完好时,频响函数曲线仅有一个明显平滑的主波峰,当燃烧室绝热层/衬层/推进剂界面出现脱粘缺陷时,频响函数曲线的波峰数量增加,呈现明显的锯齿波形状。该方法便捷高效,非常适用于大型固体火箭发动机总装后整体产品燃烧室界面粘接质量的快速野外排查,也可进行长期的燃烧室界面状态健康监测。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 燃烧室 界面脱粘 机电阻抗频响函数

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