复合固体推进剂颗粒与基体初始界面有无缺陷的细观模型对比

作     者：侯宇菲 许进升 周长省 陈雄 李宏文 HOU Yufei;XU Jinsheng;ZHOU Changsheng;CHEN Xiong;LI Hongwen

作者机构：南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 晋西工业集团有限责任公司山西太原030027 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2020年第41卷第9期

页      面：1800-1808页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51606098)。 

主　　题：复合固体推进剂 细观颗粒填充模型 指数内聚力法则 Weibull分布 网格敏感性 

摘      要：复合固体推进剂的制备工艺和环境因素会引起其颗粒与基体初始界面的浸润能力下降,进而导致材料内部存在随机分布的初始缺陷。为探究初始缺陷对推进剂力学性能的影响,基于分子动力学方法建立细观颗粒填充模型,利用有限元分析软件Abaqus子程序VUMAT开发指数内聚力模型,并建立颗粒与基体初始界面粘结强度相同的无缺陷模型,以及颗粒与基体初始界面粘结强度的密度函数呈Weibull函数分布的初始缺陷模型。通过对比两种模型的数值计算结果发现:初始缺陷模型的网格敏感性低于无缺陷模型;在初始缺陷模型中,形状参数越小,模型内初始缺陷含量越高,初始弹性模量越低。研究结果表明,初始缺陷模型较无缺陷模型能更准确描述推进剂在单轴拉伸条件下的损伤演化过程。