基于热力学的HTPB/AP复合底排药损伤本构模型及损伤差异分析

• 作者: 武智慧 牛公杰 钱建平 刘荣忠
• 来源期刊: 航空学报
• 关键词: HTPB/AP复合底排药 热力学 拉伸力学性能 黏弹性 黏塑性 损伤演化 本构模型
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计|Solid Mechanics and Vehicle Conceptual Design
• 页码范围: 284-296
• 页数: 13页
• 分类号: V512+.3|O345
• 语种: 中文

摘要

为研究HTPB/AP复合底排药(CBBG)单轴拉伸力学性能,进行了准静态(233～301 K,8.3× 10-5～8.3× 10-1 s-1)和冲击(233～323 K,1 200～8 000 s-1)加载实验.实验结果表明,各工况下的真应力应变曲线均有明显的屈服点,初始模量、屈服应力及后屈服阶段形态均呈现显著的温度和应变率相关性.在不可逆热力学框架内,推导了热力学力表达式和内变量演化法则,结合初始模量和屈服应力模型,建立了黏弹-黏塑-损伤本构模型.根据HTPB/AP CBBG宽泛温度和应变率实验数据,利用一维形式的本构模型进行了参数辨识和模型验证.结果表明,该模型能较准确描述黏弹性阶段和后屈服阶段.不同工况下的损伤演化律表明,冲击加载和低温均有利于损伤扩展.