推進劑結(jié)構(gòu)中的裂紋問題一直是相關(guān)的研究重點，由于裂紋的存在而引起的安全問題是導(dǎo)彈可靠性分析的熱點。但是關(guān)于界面裂紋的研究，國內(nèi)才剛剛起步。本文針對襯層——推進劑之間的界面裂紋問題作了一系列的有限元研究計算。 本文首先大致介紹了粘彈性材料的基本理論和內(nèi)聚力單元的本構(gòu)模型，列舉了一些國內(nèi)外關(guān)于推進劑和界面材料的文獻資料和研究進展。然后，針對推進劑系統(tǒng)界面不存在初始裂紋的情況，運用內(nèi)聚力單元模擬界面的脫粘，分析了在以恒定速率降溫的過程中，界面和推進劑的力學(xué)響應(yīng)，計算出了界面處發(fā)生破壞時的臨界降溫溫差。接著，根據(jù)文獻中關(guān)于測量推進劑界面層J積分臨界值的實驗，建立了帶弧度的原始模型和根據(jù)J積分實驗試件而得到的矩形實驗?zāi)Ｐ�。依�?jù)J積分實驗中的載荷條件和邊界約束，計算了兩組模型的J積分。根據(jù)J積分實驗結(jié)果，修正了原始模型在不同溫度下的J積分臨界值，并將其擬合成線性函數(shù)。最后，對原始模型進行降溫溫度載荷的施加，輔以對稱的邊界約束，計算了含有不同長度裂紋的原始模型的J積分值。以J積分臨界值的線性函數(shù)為參照，研究出與不同裂紋長度對應(yīng)的裂紋擴展臨界溫度。根據(jù)以上分析，得到了一條線性函數(shù)，用于描述裂紋長度與...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源和背景
    1.2 國內(nèi)外研究進展
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
        1.3.1 推進劑研究內(nèi)容
        1.3.2 襯層 - 推進劑界面研究內(nèi)容
    1.4 導(dǎo)彈發(fā)動機材料組成
第2章 理論基礎(chǔ)
    2.1 粘彈性材料
        2.1.1 一維線性粘彈性本構(gòu)方程
        2.1.2 三維線性粘彈性本構(gòu)關(guān)系
        2.1.3 時間一溫度等效原理和主曲線
    2.2 Cohesive單元
        2.2.1 Cohesive單元本構(gòu)模型
        2.2.2 Cohesive單元的損傷模型
        2.2.3 Cohesive單元的損傷法則
        2.2.4 Cohesive單元的損傷擴展法則
        2.2.5 線性損傷擴展法則
    2.3 J 積分
        2.3.1 J 積分的定義
        2.3.2 J 積分的守恒性
        2.3.3 J 積分準則
第3章 溫度載荷下的推進劑內(nèi)聚力模型分析
    3.1 引言
    3.2 模型和載荷條件
        3.2.1 有限元模型
        3.2.2 邊界條件和載荷
    3.3 計算結(jié)果
        3.3.1 界面層的變化
        3.3.2 推進劑的變化
    3.4 本章小結(jié)
第4章 原始模型與J積分實驗?zāi)Ｐ偷谋容^
    4.1 引言
    4.2 文獻中J積分實驗介紹
        4.2.1 實驗原理
        4.2.2 實驗試件和邊界條件
    4.3 模型和載荷
    4.4 兩組模型在溫度 20℃條件下的裂紋 J 積分對比
        4.4.1 溫度20℃條件下兩組存在10mm雙邊裂紋的模型的對比
        4.4.2 溫度20℃條件下兩組存在15mm雙邊裂紋的模型的對比
        4.4.3 溫度20℃條件下兩組存在20mm雙邊裂紋的模型的對比
        4.4.4 溫度20℃條件下兩組存在25mm雙邊裂紋的模型的對比
        4.4.5 溫度20 ℃條件下原始模型的裂紋 J 積分臨界值
    4.5 兩組模型在溫度60℃條件下的裂紋 J 積分對比
        4.5.1 兩組存在10mm雙邊裂紋的模型的對比
        4.5.2 兩組存在15mm雙邊裂紋的模型的對比
        4.5.3 兩組存在20mm雙邊裂紋的模型的對比
        4.5.4 兩組存在25mm雙邊裂紋的模型的對比
        4.5.5 溫度 60 ℃條件下原始模型的裂紋 J 積分臨界值
    4.6 不同溫度下的原始模型J積分臨界值
    4.7 本章小結(jié)
第5章 推進劑系統(tǒng)界面裂紋的J積分
    5.1 引言
    5.2 模型與載荷分析
    5.3 結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：4038626