| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第16-39页 |
| 1.1 研究背景、目的和意义 | 第16-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-37页 |
| 1.2.1 固体火箭发动机装药结构完整性研究概述 | 第17-23页 |
| 1.2.1.1 固体推进剂药柱寿命周期中所受载荷 | 第17-19页 |
| 1.2.1.2 固体推进剂力学特性研究概述 | 第19-23页 |
| 1.2.2 材料高应变率力学性能测试技术 | 第23-30页 |
| 1.2.2.1 冲击动力学及率相关实验技术 | 第23-26页 |
| 1.2.2.2 SHPB实验理论及技术发展 | 第26-30页 |
| 1.2.3 宽泛应变率下本构模型概述 | 第30-37页 |
| 1.2.3.1 粘弹性本构模型 | 第30-33页 |
| 1.2.3.2 屈服应力的温度和应变率相关性 | 第33-37页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第37-39页 |
| 2 改性双基推进剂的温度相关性及动态热力分析 | 第39-53页 |
| 2.1 高分子材料的温度相关性及松弛转变 | 第39-41页 |
| 2.2 改性双基推进剂动态热力分析 | 第41-46页 |
| 2.2.1 动态力学特性与复模量 | 第41-42页 |
| 2.2.2 实验试件及实验方法设计 | 第42-43页 |
| 2.2.3 实验结果及分析 | 第43-46页 |
| 2.3 宽泛温度下的存储模量模型 | 第46-51页 |
| 2.3.1 阿伦尼乌斯方程及T_β(f)的确定 | 第47-48页 |
| 2.3.2 时温等效原理及T_g(f)的确定 | 第48-49页 |
| 2.3.3 T_f(f)的确定 | 第49页 |
| 2.3.4 E_i的确定 | 第49-51页 |
| 2.4 本章小结 | 第51-53页 |
| 3 改性双基推进剂准静态压缩实验研究 | 第53-67页 |
| 3.1 实验试件 | 第53页 |
| 3.2 实验方法及过程 | 第53-55页 |
| 3.3 实验结果及分析 | 第55-65页 |
| 3.3.1 应变率对改双基应力-应变曲线影响分析 | 第57-60页 |
| 3.3.2 温度对改双基应力-应变曲线影响分析 | 第60-62页 |
| 3.3.3 改双基与聚合物和双基推进剂特性对比 | 第62-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 4 改性双基推进剂高应变率压缩实验研究 | 第67-88页 |
| 4.1 SHPB实验中关键问题分析 | 第67-74页 |
| 4.1.1 压杆内一维弹性应力波传播 | 第67-68页 |
| 4.1.2 试件的应力均匀性 | 第68-72页 |
| 4.1.2.1 矩形入射波 | 第69-71页 |
| 4.1.2.2 梯形入射波 | 第71-72页 |
| 4.1.3 试件的恒应变率变形及脉冲整形技术 | 第72-74页 |
| 4.2 分离式霍普金森压杆动态校核 | 第74-75页 |
| 4.3 改性双基推进剂SHPB试件及实验方法 | 第75-77页 |
| 4.3.1 实验试件尺寸设计 | 第75-76页 |
| 4.3.2 实验方法及过程 | 第76-77页 |
| 4.4 实验结果及分析 | 第77-86页 |
| 4.4.1 实验数据可靠性分析 | 第77-79页 |
| 4.4.2 高应变率下应力-应变曲线 | 第79-85页 |
| 4.4.3 改双基与聚合物和双基推进剂特性对比 | 第85-86页 |
| 4.5 本章小结 | 第86-88页 |
| 5 宽泛应变率和温度下改性双基推进剂本构模型 | 第88-107页 |
| 5.1 宽泛应变率和温度下粘弹性本构模型 | 第89-96页 |
| 5.1.1 E_0参数的温度相关性 | 第91-92页 |
| 5.1.2 E_1参数的温度和应变率相关性 | 第92-94页 |
| 5.1.3 τ_1参数的温度和应变率相关性 | 第94-96页 |
| 5.2 宽泛应变率和温度下屈服应力模型 | 第96-104页 |
| 5.2.1 高分子材料屈服应力定义 | 第96-97页 |
| 5.2.2 改进型Richeton协同热活化模型 | 第97-104页 |
| 5.2.2.1 玻璃化温度以下改进型Richeton模型 | 第98-101页 |
| 5.2.2.2 玻璃化温度以上改进型Richeton模型 | 第101-104页 |
| 5.3 模型结果与实验结果对比 | 第104-105页 |
| 5.4 本章小结 | 第105-107页 |
| 6 改性双基推进剂本构模型有限元数值应用研究 | 第107-138页 |
| 6.1 有限元方法理论 | 第107-111页 |
| 6.1.1 更新的Lagrangian格式控制方程 | 第107-108页 |
| 6.1.2 更新Lagrangian方程的弱形式 | 第108-109页 |
| 6.1.3 弱形式的有限元离散 | 第109-110页 |
| 6.1.4 有限元离散方程组的显式求解 | 第110-111页 |
| 6.2 改双基粘弹性本构模型的数值实现 | 第111-118页 |
| 6.2.1 改双基本构模型的三维形式 | 第111-113页 |
| 6.2.2 改双基三维本构方程的增量形式 | 第113-116页 |
| 6.2.3 改双基本构模型VUMAT子程序 | 第116-118页 |
| 6.3 本构模型的有限元验证 | 第118-124页 |
| 6.3.1 准静态下等速率单轴压缩实验验证 | 第118-121页 |
| 6.3.2 冲击载荷下动态压缩实验验证 | 第121-124页 |
| 6.4 改双基星孔装药点火冲击载荷下有限元仿真 | 第124-136页 |
| 6.4.1 有限元仿真模型的建立 | 第125-127页 |
| 6.4.2 仿真结果分析 | 第127-136页 |
| 6.4.2.1 典型仿真结果分析 | 第127-132页 |
| 6.4.2.2 不同点火压力影响分析 | 第132-135页 |
| 6.4.2.3 不同温度影响分析 | 第135-136页 |
| 6.5 本章总结 | 第136-138页 |
| 7 全文总结 | 第138-141页 |
| 7.1 工作总结 | 第138-139页 |
| 7.2 创新点 | 第139-140页 |
| 7.3 未来展望 | 第140-141页 |
| 致谢 | 第141-142页 |
| 参考文献 | 第142-155页 |
| 附录A: SHPB实验matlab数据处理程序 | 第155-157页 |
| 附录B: 改双基VUMAT子程序 | 第157-166页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第166-167页 |
| 一、发表的学术论文 | 第166-167页 |
| 二、参与项目及课题研究 | 第167页 |
