兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (7): 240613-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0613
收稿日期:
2024-07-23
上线日期:
2025-08-12
通讯作者:
基金资助:
LIU Hanwen, FU Xiaolong*(), WANG Jiangning, MENG Saiqin
Received:
2024-07-23
Online:
2025-08-12
摘要:
开展了硝酸酯增塑聚醚(Nitrate Ester Plasticized Polyether,NEPE)推进剂在100mm/min拉伸速率下的单边缺口张力实验,研究了NEPE推进剂裂纹扩展过程中的力学响应、裂纹形态和演化路径。基于键型近场动力学理论,模拟了NEPE推进剂的裂纹扩展失效过程,计算了断裂韧性临界应力强度因子,并提出了与应力强度因子相关的考虑推进剂燃速的断裂准则。实验结果表明:NEPE推进剂在裂纹扩展过程中会出现钝化断裂现象;宏观裂纹扩展发生之前,推进剂内部就已出现损伤。键型近场动力学方法可以准确模拟NEPE推进剂的裂纹扩展过程、计算应力强度因子并可视化推进剂内部的损伤情况,说明近场动力学方法能够为NEPE推进剂断裂过程的数值模拟提供新的方法。
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密度/(g·cm-3) | 初始模量/MPa | 能量释放率/(J·m-2) |
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1.82 | 5.998 | 2412.11 |
表1 近场动力学材料参数
Table 1 Material parameters for simulation
密度/(g·cm-3) | 初始模量/MPa | 能量释放率/(J·m-2) |
---|---|---|
1.82 | 5.998 | 2412.11 |
项目 | Kdc/(MPa·mm0.5) | KIC/(MPa·mm0.5) |
---|---|---|
实验 | 1.81 | 2.06 |
仿真 | 1.67 | 1.86 |
表2 实验和仿真得到的临界应力强度因子
Table 2 The critical stress intensity factors obtained by experiment and simulation
项目 | Kdc/(MPa·mm0.5) | KIC/(MPa·mm0.5) |
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实验 | 1.81 | 2.06 |
仿真 | 1.67 | 1.86 |
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