复合材料学报

作者：乌布力艾散?麦麦提图尔荪, 吴艳青, 侯晓, 王宁,

关键词：复合固体推进剂, 界面脱湿, 细观模型, 蠕变, 内聚力模型,

为了更好地理解并预测复合固体推进剂组分、界面对其宏观力学性能的影响，在细观层次上建立了考虑界面和颗粒形貌的代表性体积单元(Representative volume elements，RVE)计算模型，通过引入内聚力模型(Cohesive zone model，CZM)研究了界面刚度、强度及最大失效位移对推进剂力学性能的影响，并对比分析了颗粒形貌与界面对其力学性能的贡献。研究结果表明：界面刚度为0.004~400 MPa/mm时，推进剂初始模量从0.67 MPa提升到3.67 MPa；界面强度从0.05 MPa提高至30 MPa时，推进剂拉伸强度从0.15 MPa 提高到了0.76 MPa，即界面刚度增加对推进剂初始模量的提高有限，而界面强度对其拉伸强度的提高非常显著；然而，较高的界面强度可能导致细观结构出现“损伤局部化”，从而降低延伸率。相对于界面对推进剂实际力学性能的提升，颗粒级配、形状的作用显得较小，说明界面是决定推进剂拉伸性能的主要因素之一。最后基于以上分析结果，对另一种推进剂在不同应力下的蠕变性能进行了预测，发现蠕变断裂时间的对数与恒定应力满足线性关系。

来源：2022年第6期

《复合材料学报》期刊编辑部

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