HTPB在應(yīng)變率作用下的反應(yīng)

天元航材作為國(guó)內(nèi)具有50余年生產(chǎn)制作工藝沉淀的化工廠家，我們的主營(yíng)產(chǎn)品有HTPB是一種液體遙爪聚合物,透明度好，粘度低，耐老化，低溫性能和加工性能好，今天我們來(lái)研究它在應(yīng)變率作用下會(huì)出現(xiàn)什么樣的變化。

HTPB推進(jìn)劑是一種高含能的聚合物材料，其力學(xué)性質(zhì)具有應(yīng)變率相關(guān)性。在其生命周期內(nèi)，不僅會(huì)受到藥柱制造、裝配和存儲(chǔ)過(guò)程中的自身重量等低應(yīng)變率載荷作用；而且會(huì)受到高應(yīng)變率載荷作用，如運(yùn)輸過(guò)程中的震動(dòng)沖擊、發(fā)射過(guò)載以及點(diǎn)火瞬間壓力沖擊等沖擊載荷。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮和保證推進(jìn)劑裝藥結(jié)構(gòu)的完整性成為火箭武器發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。從裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析中，需要建立推進(jìn)劑相對(duì)應(yīng)的粘彈性本構(gòu)方程，分析應(yīng)力、應(yīng)變及材料特性參數(shù)間的關(guān)系，為數(shù)值模擬提供準(zhǔn)確的本構(gòu)模型。因此，建立準(zhǔn)確的推進(jìn)劑本構(gòu)模型是優(yōu)化火箭發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

低中應(yīng)變率壓縮實(shí)驗(yàn)

HTPB推進(jìn)劑低中應(yīng)變速率壓縮，每組試驗(yàn)至少重復(fù)5次，取重復(fù)性較好的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。用載荷傳感器和延伸計(jì)分別測(cè)力和形變量，再計(jì)算得到相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

高應(yīng)變率壓縮實(shí)驗(yàn)

HTPB推進(jìn)劑的高應(yīng)變率壓縮實(shí)驗(yàn)，是將試樣放在入射桿和透射桿之間，氣槍發(fā)射子彈，在給定速度下撞擊入射桿前端面，形成入射應(yīng)變脈沖。當(dāng)入射應(yīng)變脈沖傳播至入射桿和試樣的接觸界面時(shí)，一部分被反射回入射桿形成反射波，另一部分穿過(guò)試件透射入透射桿。固定在桿上的應(yīng)變片在10 MHz的采樣頻率和500倍的放大倍數(shù)下記錄入射、反射和透射應(yīng)變脈沖。根據(jù)一維應(yīng)力波理論，可計(jì)算出相應(yīng)的應(yīng)力和應(yīng)變。由于實(shí)驗(yàn)時(shí)試樣可能意外點(diǎn)燃，保護(hù)盒可起保護(hù)作用，保證實(shí)驗(yàn)人員的安全性。為保證低阻抗的HTPB推進(jìn)劑能獲得有效的測(cè)試數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)得出：相同應(yīng)變下，應(yīng)力隨應(yīng)變率的升高而增大。另外，隨應(yīng)變率的升

高，其初始模量也在不斷增大，因此HTPB推進(jìn)劑具有明顯的率相關(guān)性；推進(jìn)劑在變形過(guò)程中沒(méi)有明顯的屈服現(xiàn)象，可發(fā)生的變形量較大；隨應(yīng)變?cè)龃螅瑧?yīng)力梯度逐漸減小，表明松弛現(xiàn)象越來(lái)越明顯。不同應(yīng)變時(shí)，低應(yīng)變率下，應(yīng)力隨應(yīng)變率對(duì)數(shù)線性增加；中應(yīng)變率下，應(yīng)力隨應(yīng)變率對(duì)數(shù)以指數(shù)方式增加；高應(yīng)變率下，應(yīng)力隨應(yīng)變率對(duì)數(shù)近似線性增加。

聽(tīng)完小編的介紹，您對(duì)HTPB在應(yīng)變率作用下的變化，是否了解清楚了呢？如有其他疑問(wèn)，歡迎在評(píng)論區(qū)給小編留言！