固体推进剂作为推动导弹与火箭等武器飞行的能源,在航天航空、民用和国防军事等领域得到广泛应用。在生产制造、搬运或运输、贮存和使用过程中,固体推进剂易受到低压长脉冲的冲击载荷刺激,可能会发生点火、燃烧甚至爆轰等现象,这将对武器的安全性与可靠性产生严重影响。因此,开展在低压冲击作用下固体推进剂的安全性研究,十分重要而迫切。本文针对典型的丁羟推进剂进行落锤撞击试验及相关的落锤撞击点火数值模拟研究。首先对落锤试验装置进行标定,改变落锤质量和落高,采集相应条件下的冲击力,获得了落锤加载冲击力的动态响应规律,为后续试验和数值模拟分析提供数据支撑。然后制备不同配比的丁羟推进剂试样,并将其切成相同尺寸大小的药片,开展落锤撞击点火试验。采用勃罗西登升降法获得了5kg落锤冲击丁羟推进剂发生点火的临界加载条件为特性落高H50为30cm;100%冲击不发火落高H0为25cm。采用有限元数值模拟方法,对丁羟推进剂的低压冲击点火进行数值模拟研究。首先基于落锤试验相关数据,建立计算模型,比对数值模拟结果与试验结果的一致性,验证了数值模拟分析的准确性和有效性。然后进行不同加载条件下的落锤撞击研究,根据药片的温升及反应度时程曲线来判断其是否发生点火、燃烧或爆炸,获得丁羟推进剂的100%冲击不发火阈值为211.5MPa~2·s,50%冲击点火阈值为233.5MPa~2·s。在低压冲击过程中,丁羟推进剂试样中的剪应力集中在其上、下表面的边缘区域,而药片点火同样发生在该区域。因试验样品较为疏松,对数值模拟中丁羟推进剂的参数进行合理化调整,使其发火敏感程度降低,与丁羟推进剂实际状态接近,此时100%冲击不发火阈值为518.5MPa~2·s,50%冲击点火阈值为538.7MPa~2·s。