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现代战争中武器的远程化日益重要,近年来各种各样的增程技术被各种型号武器所采用,炮射火箭增程技术作为其中使用较多的增程方式之一,被各国研究者进行了深入的研究。由于增程火箭在其炮射阶段需承受极大的发射载荷,且在发动机点火时还要承受点火所带来的高压强,因此研究发射过载及点火冲击对推进剂结构完整性的影响变得十分重要。本文首先通过改性双基推进剂的准静态压缩实验及高应变率霍普金森杆实验,对推进剂在宽泛应变率下的力学性能进行了分析研究,得到了不同温度下改性双基推进剂在高应变率10~3~10~4s-1及低应变率10-4~10-1s-1范围内的力学响应曲线。实验曲线表明该推进剂存在明显的温度及率相关现象,是一种典型的粘弹性材料。通过实验数据处理,本文建立了能够同时描述材料低应变率性能及高应变率性能的朱王唐(ZWT)非线性粘弹性本构模型。经过对实验数据的拟合,发现ZWT模型在高应变率及低应变率下都可以较为准确地描述材料的力学行为特征。本文通过编写VUMAT子程序将ZWT本构模型导入商用软件。首先将一维ZWT非线性本构模型扩展为三维形式,通过改写三维形式为增量形式后,使用FORTRAN语言将增量形式编写为VUMAT子程序,插入ABAQUS中进行计算。通过验证模型对比了仿真结果与实验结果的符合程度,发现该本构模型在模拟改性双基推进剂在10%应变范围内的精确度较高。将该本构模型应用于某发动机的结构完整性分析中,通过对不同温度下的装药力学响应情况进行数值仿真分析,获得了高、低、常温下装药的应力曲线及应变曲线,对比了不同温度下装药的力学响应情况。同时对不同弹性模量及厚度的缓冲垫作为变量进行了数值仿真,研究了其对装药力学响应的影响。研究发现:低弹性模量的缓冲垫对于通气孔位置药柱的应力应变改善情况较好,而高弹性模量的缓冲垫在药柱中心位置造成的应力及应变都要更小。由于通气孔位置处的应力集中较明显,故低弹性模量的缓冲垫综合来看更好。而改变缓冲垫的厚度进行对比分析发现,缓冲垫厚度对减小通气孔附近的应力集中并没有明显的效果,但在降低药柱中心位置与和通气孔在同一半径位置其他区域的应力应变有较好的效果。本文对炮射增程火箭发动机装药的结构完整性进行了数值仿真分析,其研究成果可以为高过载固体火箭发动机设计提供坚实的技术基础。