初始缺陷对复合固体推进剂力学性能影响的数值研究

为了研究复合固体推进剂中初始缺陷对其力学性能的影响,基于分子动力学算法生成了复合固体推进剂的细观颗粒填充模型,在颗粒/基体界面处设置粘接单元,并引入双线型内聚力模型描述界面层的力学响应,基于ABAQUS有限元数值计算平台研究了颗粒破碎、初始界面脱粘及微孔洞这些初始缺陷对推进剂损伤力学性能的影响规律.通过比较仿真应力G应变曲线,发现初始缺陷的存在严重劣化了推进剂的力学性能,具体表现为拉伸强度降低了40%,初始模量降低了40%.研究指出,颗粒/基体界面粘接性能对推进剂力学性能的影响最为显著,提高界面粘接性能可以大幅提高推进剂的力学性能,研究可为改善复合固体推进剂的配方研制及生产工艺提供一定的指导....

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Published in功能材料 Vol. 49; no. 2; pp. 2204 - 2208
Main Author 封涛;许进升;韩龙;陈雄;周长省
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京理工大学机械工程学院,南京210094 28.02.2018
上海机电工程研究所,上海201109%南京理工大学机械工程学院,南京,210094%上海船舶电子设备研究所,上海,201108
Subjects
内聚力模型
初始缺陷
复合固体推进剂
有限元方法
细观模型
composite solid propellant
mesoscopic model
finite element method
initial defects
细观模型
cohesive zone model
内聚力模型
有限元方法
复合固体推进剂
初始缺陷
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ISSN1001-9731
DOI10.3969/j.issn.1001-9731.2018.02.035

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Summary:为了研究复合固体推进剂中初始缺陷对其力学性能的影响,基于分子动力学算法生成了复合固体推进剂的细观颗粒填充模型,在颗粒/基体界面处设置粘接单元,并引入双线型内聚力模型描述界面层的力学响应,基于ABAQUS有限元数值计算平台研究了颗粒破碎、初始界面脱粘及微孔洞这些初始缺陷对推进剂损伤力学性能的影响规律.通过比较仿真应力G应变曲线,发现初始缺陷的存在严重劣化了推进剂的力学性能,具体表现为拉伸强度降低了40%,初始模量降低了40%.研究指出,颗粒/基体界面粘接性能对推进剂力学性能的影响最为显著,提高界面粘接性能可以大幅提高推进剂的力学性能,研究可为改善复合固体推进剂的配方研制及生产工艺提供一定的指导.
Bibliography:50-1099/TH
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2018.02.035