【摘 要】
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固体火箭发动机是导弹武器和航天运载器的主要动力装置,其装药结构完整性的好坏决定着发射任务的成败。目前在开展装药结构完整性分析时,视推进剂装药结构力学性能均匀分布,然而受固化降温、环境压强及拉压不对称性等因素影响,药柱内部力学性能非均匀分布。本文围绕推进剂力学性能非均匀性,应用UMAT子程序,建立考虑推进剂力学性能非均匀性的装药结构完整性数值仿真分析方法,探究推进剂力学性能非均匀性对装药结构完整性影
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固体火箭发动机是导弹武器和航天运载器的主要动力装置,其装药结构完整性的好坏决定着发射任务的成败。目前在开展装药结构完整性分析时,视推进剂装药结构力学性能均匀分布,然而受固化降温、环境压强及拉压不对称性等因素影响,药柱内部力学性能非均匀分布。本文围绕推进剂力学性能非均匀性,应用UMAT子程序,建立考虑推进剂力学性能非均匀性的装药结构完整性数值仿真分析方法,探究推进剂力学性能非均匀性对装药结构完整性影响。本文主要研究内容如下:（1）基于线性粘弹性本构模型三维扩展理论,提出了含损伤非线性ZWT本构模型三维离散方法。应用本构模型三维形式,编制UMAT子程序,为后续分析研究提供基础;（2）基于固化降温产生的固化应变对推进剂材料力学性能的影响规律,提出了考虑固化降温载荷影响的装药结构完整性分析方法,分析了固化降温载荷对固体火箭发动机装药结构完整性的影响。（3）基于围压环境下推进剂材料力学性能的变化规律,提出了考虑围压效应的装药结构完整性分析方法,分析了围压效应对固体火箭发动机装药结构完整性的影响。（4）基于单轴拉伸和单轴压缩条件下,推进剂材料表现出的力学性能不对称性,提出了考虑拉压不对称效应的装药结构完整性分析方法,分析了推进剂拉压不对称效应对固体火箭发动机装药结构完整性的影响。本文提出了考虑推进剂力学性能非均匀性的装药结构完整性分析方法,对固体火箭发动机装药结构完整性评估及寿命评估具有一定的参考意义。
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