检索结果-南通市图书馆

宇航材料工艺 2022年第5期52卷 8-13页

作者：梁垠兰天董立超张春波刁训刚航天特种材料及工艺技术研究所北京100074 北京航空航天大学北京100191

综述了近年来中性聚合物键合剂的研究进展,归纳了中性聚合物键合剂在合成、应用方面的研究成果,提炼出中性聚合物键合剂的发展动向,在此基础上对其今后的发展给出自己的建议。

关键词：复合固体推进剂中性聚合物键合剂化学合成键合机理

复合固体推进剂高温加速试验理论与方法(1)——Arrhenius方程的适用性

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含能材料 2022年第8期30卷 853-860页

作者：池旭辉彭松赵程远杨根张峰涛曹蓉航天化学动力技术重点实验室湖北航天化学技术研究所湖北襄阳441003

国内外普遍采用高温加速试验方法,以Arrhenius方程作为动力学模型评估聚合物材料包括复合固体推进剂的老化性能和贮存寿命。近年来,Arrhenius方程在复合固体推进剂老化和寿命评估的适用性受到一些质疑。为探讨Arrhenius方程的适用性问题... 详细信息

国内外普遍采用高温加速试验方法,以Arrhenius方程作为动力学模型评估聚合物材料包括复合固体推进剂的老化性能和贮存寿命。近年来,Arrhenius方程在复合固体推进剂老化和寿命评估的适用性受到一些质疑。为探讨Arrhenius方程的适用性问题,本文综述了Arrhenius方程在国内外固体推进剂贮存老化评估中的应用情况,从理论源头梳理了Arrhenius方程的形成过程和相关参数物理意义,指出了目前在Arrhenius方程理论认识和应用上的误区。理论分析表明,在Arrhenius方程形式下,频率因子和活化能两个参数之一是温度的函数;对于固体推进剂,现行标准允许的加速试验温度范围内活化能可视为定值。应用Arrhenius方程应符合下述条件:1)研究所涉及的温度范围内老化机理可视为一致;2)各加速试验温度下,老化程度相当;3)参数k应符合速率常数的物理意义。性能随时间变化的数学模型中参数k不符合速率常数定义,使用应慎重,推荐使用性能对数模型替代。

关键词：复合固体推进剂高温加速试验老化动力学 Arrhenius方程速率常数活化能

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复合固体推进剂细观损伤演化研究进展

火炸药学报 2023年第12期46卷 1043-1058页

作者：吴成丰傅学金胡少青杨燕京卢莹莹李宏岩西安近代化学研究所陕西西安710065

概述了复合固体推进剂的细观损伤演化行为,从细观损伤演化表征方法、细观损伤演化有限元数值模拟和含损伤的黏弹性本构模型3方面综述了复合固体推进剂细观损伤演化的研究进展,指出了当前研究中存在的不足和未来的研究方向。分析指出,在... 详细信息

概述了复合固体推进剂的细观损伤演化行为,从细观损伤演化表征方法、细观损伤演化有限元数值模拟和含损伤的黏弹性本构模型3方面综述了复合固体推进剂细观损伤演化的研究进展,指出了当前研究中存在的不足和未来的研究方向。分析指出,在微细观表征方面,实现动态复杂加载条件下的细观损伤表征分析是难点,应开发新的微细观表征方法,完善动态多尺度观测手段,解决损伤定量化表征问题;在数值模拟方面,二维RVE模型和仅适用于单一加载条件的界面模型无法反映真实细观损伤演化,应建立能反映细观结构状态的三维RVE模型和考虑温度、应变率效应的界面模型,以此开展数值模拟得到准确的推进剂细观损伤演化过程;在含损伤本构模型方面,大多数基于唯象学的本构模型难以体现细观结构变化对力学响应的影响,应从细观尺度出发建立反映整个损伤起始-演化-破坏的宏细观本构模型,预测推进剂宏细观力学响应。附参考文献73篇。

关键词：复合固体推进剂细观损伤表征方法数值模拟本构模型

复合固体推进剂强度、损伤与断裂失效研究进展

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火炸药学报 2023年第7期46卷 561-588,I0005页

作者：强洪夫王稼祥王哲君王学仁朱昭君火箭军工程大学智剑实验室陕西西安710025 郑州航空工业管理学院河南郑州450000

从强度、损伤、断裂和跨尺度分析4个方面综述了复合固体推进剂失效的研究进展及发展方向,指出现有的强度特性研究载荷相对简单且参数确定方法不统一,多因素耦合影响下的强度失效准则研究不足;缺乏复杂应力动态加载下的细观结构全场实时... 详细信息

从强度、损伤、断裂和跨尺度分析4个方面综述了复合固体推进剂失效的研究进展及发展方向,指出现有的强度特性研究载荷相对简单且参数确定方法不统一,多因素耦合影响下的强度失效准则研究不足;缺乏复杂应力动态加载下的细观结构全场实时分析手段,损伤失效判据不够精准;复合固体推进剂断裂力学行为研究的实验标准尚未建立,对动态加载下复合型裂纹尖端损伤形貌的分析表征不够充分,传统的断裂判据的适用性有待进一步验证;固体火箭发动机药柱结构失效破坏的跨尺度研究尚处于初步探索阶段,损伤跨尺度非线性演化机理、冲击载荷下的跨尺度突变机理以及损伤演化的随机性成为跨尺度研究的重点。最后对复合固体推进剂失效破坏的研究方向与发展趋势进行了展望,认为完善实验标准与动态多尺度观测技术、构建固体推进剂损伤失效全过程演化模型、建立考虑黏弹特性和内部损伤的复合型裂纹断裂判据、依据细观破坏机制建立考虑损伤-断裂-强度耦合作用的失效破坏模型是下一步研究的方向。附参考文献188篇。

关键词：材料力学复合固体推进剂强度失效准则损伤断裂跨尺度

复合固体推进剂定应变-温度循环加速试验方法研究

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装备环境工程 2022年第5期19卷 65-72页

作者：魏小琴李晗赵阳李泽华赵方超西南技术工程研究所重庆400039 中国兵器装备集团弹药贮存环境效应重点实验室重庆400039 漠河大气环境材料腐蚀国家野外科学观测研究站黑龙江漠河165301

目的建立复合固体定应变-温度循环加速试验方法。方法采用MSC.PATRAN有限元分析软件,仿真计算某型贴壁浇铸固体火箭发动机从零应力温度(68℃)固化降温至常温(20℃)的极值点vonMises应变最大值,利用自制应变加载装置对复合固体推进剂施... 详细信息

目的建立复合固体定应变-温度循环加速试验方法。方法采用MSC.PATRAN有限元分析软件,仿真计算某型贴壁浇铸固体火箭发动机从零应力温度(68℃)固化降温至常温(20℃)的极值点vonMises应变最大值,利用自制应变加载装置对复合固体推进剂施加定应变。分析固体火箭发动机长期库房贮存的温度变化规律,在兼顾模拟性和加速性的基础上,设计并开展复合固体推进剂在4组不同应力水平下的温度循环加速试验。选用合适的性能退化模型和加速寿命模型,评估复合固体推进剂的可靠库房贮存寿命。结果某型固体火箭发动机从零应力温度固化降温至常温的极值点von Mises应变最大值为9.4%,复合固体推进剂4组温度循环加速试验的最高试验温度分别为75、75、60、60℃,温差分别为5、10、15℃,单个循环时长均为24h。复合固体推进剂在4组温度循环加速试验条件下的老化性能参数均为最大抗拉强度保留率,且在置信度为0.9时,其退化规律均符合指数型性能老化数学模型。结合失效临界值,计算出置信度0.9时的最低加速寿命分别为59、100、203、342 d。基于修正Coffin-Manson模型,利用多元回归分析方法,计算得到复合固体推进剂在长期库房贮存环境(最高温度298 K,年平均温差15 K)下,置信度0.9时的最低贮存寿命为20 a。结论在兼顾模拟性和加速性的基础上,建立了复合固体推进剂定应变-温度循环加速试验方法,并利用指数型性能退化模型和修正Coffin-Manson加速寿命模型,快速获得复合固体推进剂的最低库房贮存寿命,为下一步开展固体火箭发动机装药贮存寿命预估奠定基础。

关键词：复合固体推进剂定应变温度循环加速试验方法修正Coffin-Manson模型可靠贮存寿命

复合固体推进剂双螺杆挤出成型过程DEM-CFD耦合仿真

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含能材料 2022年第2期30卷 138-145页

作者：王建刘皓赵亚风乔晓林李兴刚赵慧北京化工大学机电工程学院北京100029 北京航天试验技术研究所北京100074 西安航天化学动力有限公司陕西西安710025

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... 详细信息

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。

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

复合固体推进剂与电阻式温度传感器一体化增材制造技术

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含能材料 2022年第9期30卷 927-936页

作者：周明月王立民梁导伦王国祺李霁陈頔张焘东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096 国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073 内蒙古动力机械研究所内蒙古呼和浩特010010 东南大学MEMS教育部重点实验室江苏南京210096

与传统浇注方法相比,利用增材制造(又称“3D打印”)技术制造的复合固体推进剂具有药柱构形不受模具限制,配方、性能连续可调等一系列技术优势。为提升打印效果,对基于光固化成型的复合固体推进剂打印配方及技术参数进行了研究,并对打印... 详细信息

与传统浇注方法相比,利用增材制造(又称“3D打印”)技术制造的复合固体推进剂具有药柱构形不受模具限制,配方、性能连续可调等一系列技术优势。为提升打印效果,对基于光固化成型的复合固体推进剂打印配方及技术参数进行了研究,并对打印的推进剂样品进行了性能测试。此外,通过将电阻式温度传感器集成到打印推进剂样品中,实现了复合固体推进剂与电阻式温度传感器的一体化增材制造,并对不同温度下温度传感器的电阻值进行了检测。结果表明,在固含量为83%的固体推进剂浆料中添加不低于3%的紫外光(UV)固化树脂即可实现较好的预固化效果。对于固含量77%和80%的浆料,可以用直径为0.26 mm的针头挤出,而当固含量达到81%及以上时,需选择直径为0.5 mm的针头。当固含量为81%时,得到的推进剂样品维形性较好,外观无明显缺陷,但电子计算机断层扫描(CT)结果显示样品内部存在片状孔隙。20℃时,样品拉伸强度和断裂伸长率分别为0.94 MPa和15.63%;60℃时则分别为0.70 MPa和14.63%。与传统浇注推进剂相比,拉伸强度无明显变化,但断裂伸长率降低。电阻式温度传感器材料与推进剂间的结合强度为0.21 MPa,结合效果良好,且在测试温度范围(20~60℃)内传感器电阻随温度呈线性变化,展现出良好的温度监测能力。

关键词：复合固体推进剂增材制造力学性能电阻式温度传感器

复合固体推进剂用新型二茂铁类燃速催化剂研究进展

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化工进展 2021年第5期40卷 2560-2573页

作者：冯海涛刘晓菊张弛王艳丽马晓燕西北工业大学化学与化工学院陕西西安710129

二茂铁及其衍生物是一类性能良好的复合固体推进剂燃速催化剂,较少的添加量便可调控推进剂的燃烧性能。然而结构简单、分子量小的二茂铁类燃速催化剂存在易迁移和易挥发等缺点,严重影响了推进剂装药的贮存寿命、使用可靠性及环境适应性... 详细信息

二茂铁及其衍生物是一类性能良好的复合固体推进剂燃速催化剂,较少的添加量便可调控推进剂的燃烧性能。然而结构简单、分子量小的二茂铁类燃速催化剂存在易迁移和易挥发等缺点,严重影响了推进剂装药的贮存寿命、使用可靠性及环境适应性。因此设计和合成具有低迁移、低挥发和高催化效率的二茂铁类燃速催化剂便成为这一领域研究的关键点。本文介绍了近年来已报道的新型二茂铁类燃速催化剂的合成方法、抗迁移挥发性和催化性能,指出了其存在的问题,并对该领域今后的研究方向进行了展望。低分子量的二茂铁化合物合成相对简单,催化性能优异,但迁移挥发趋势依然存在;二茂铁聚合物分子量大,能彻底解决二茂铁的迁移问题,但催化效率较低,合成工艺复杂。在这些新型燃速催化剂中,含能离子型二茂铁化合物迁移挥发性低、易于合成修饰、热稳定性好且高含氮量,有利于提高推进剂的能量水平,具有广阔的应用前景。

关键词：复合固体推进剂燃速催化剂二茂铁衍生物抗迁移挥发性催化作用

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复合固体推进剂“脱湿”点的率相关特性研究

航空兵器 2023年第5期30卷 86-91页

作者：沈欣张亮董蒙陈静空装驻洛阳地区第一军事代表室河南洛阳471009 河南科技大学河南洛阳471003 中国人民解放军93160部队北京100076

复合固体推进剂颗粒和基体之间的界面“脱湿”是推进剂在加载过程中一种重要的损伤形式,“脱湿”点的强度和伸长率均与载荷相关。本文通过某推进剂在低温、不同围压和应变率下加载时的应力-应变响应曲线特征,发现推进剂的“脱湿”点表... 详细信息

复合固体推进剂颗粒和基体之间的界面“脱湿”是推进剂在加载过程中一种重要的损伤形式,“脱湿”点的强度和伸长率均与载荷相关。本文通过某推进剂在低温、不同围压和应变率下加载时的应力-应变响应曲线特征,发现推进剂的“脱湿”点表现出明显的率相关和围压相关性,围压载荷会抑制推进剂的“脱湿”,尤其是对于高应变率下具有“脱湿”点峰值的应力-应变曲线影响最大。针对推进剂“脱湿”点的率相关特征,借助分子动力学思想创建复合推进剂的细观颗粒夹杂几何模型,建立推进剂有限元计算细观模型对推进剂界面在不同应变率下的“脱湿”损伤进行了仿真计算。计算结果揭示了推进剂在不同应变率下加载时的“脱湿”损伤机理,通过应变率对“脱湿”点的影响规律阐释了推进剂在低温、高应变率下伸长率骤降的主要原因,发现推进剂的破坏取决于损伤界面数量和界面损伤程度在损伤演化过程中的交互作用,是一个动态发展的过程。

关键词：复合固体推进剂 “脱湿”点应变率细观模型数值计算

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复合固体推进剂药浆浇铸工艺仿真及优化

火炸药学报 2024年

作者：李胜婷庞维强南风强邓重清刘其闽南京理工大学化学与化工学院西安近代化学研究所

为了研究HTPB复合固体推进剂药浆浇铸的最佳工艺条件，采用实验与理论模拟相结合的方法，基于HTPB复合固体推进剂药浆流变性能建立了推进剂药浆流动过程的本构模型，在构建的推进剂浇铸工艺物理模型的基础上，利用有限元软件对HTPB复合... 详细信息

为了研究HTPB复合固体推进剂药浆浇铸的最佳工艺条件，采用实验与理论模拟相结合的方法，基于HTPB复合固体推进剂药浆流变性能建立了推进剂药浆流动过程的本构模型，在构建的推进剂浇铸工艺物理模型的基础上，利用有限元软件对HTPB复合推进剂药浆浇铸工艺进行仿真，通过实验验证了仿真结果的可靠性，并对该推进剂药浆浇铸工艺进行了优化，获得了最佳浇铸工艺参数。结果表明，该推进剂药浆的流变性能最优本构模型为Power模型，拟合度为0.9993，实验与仿真对比后的气孔率及浇铸时间误差分别为12.5%和11.25%。最佳浇铸工艺条件为：花板开度是12.5°，浇铸温度为45℃，模具内压力为92Pa，在此工艺条件下浇铸推进剂药浆的浇铸时间是675s，气孔率为0.14%。

关键词：复合固体推进剂流变性能本构模型工艺仿真工艺优化