HTPB/增塑剂玻璃化转变温度及力学性能的分子动力学模拟

为了预测高分子粘结剂端羟基聚丁二烯(HTPB)与增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)、硝化甘油(NG)的相容性及HTPB/增塑剂共混物的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能,在COMPASS力场条件下采用分子动力学(MD)模拟方法对相容体系(HTPB-DOS)和不相容体系(HTPB-NG)进行了研究.结果表明,通过比较溶度参数差值(Δδ)的大小可以预测HTPB与增塑剂的相容性,即HTPB与DOS属于相容体系,而HTPB与NG不相容.通过温度-比容曲线可以得到HTPB、HTPB/DOS与HTPB/NG的Tg分别为197.54,176.30和200.03K.力学性能分析结果表明,添加DOS增塑剂后使HTPB的弹性模量(E),体积模量(K)和剪切模量(G)下降,材料刚性减弱,柔性增强,力学性能得到改善.本模拟方法可以作为预测聚合物/增塑剂共混物性能的有利工具,也可以为固体推进剂和高聚物粘结炸药的配方设计提供理论指导.     

高能钝感推进剂配方改性的研究进展

分别从含能黏合剂、含能增塑剂、高能填料以及高能填料的物理及化学改性等方面,综述了高能钝感推进剂配方改性的研究进展。高能钝感推进剂的发展趋势表明,如何协调推进剂的高能量与低感度的矛盾是今后的研究重点。具体途径包括以下三点:新型钝感含能组分在推进剂中的应用研究、高能推进剂结构与感度的构效关系研究以及高能量密度材料的降感改性研究。     

固体推进剂专家系统总体研究

针对固体推进剂研制手段多以实验为主、分析软件智能化程度不高的状况,该文提出了基于配方组元数据库的固体推进剂专家系统.该系统采用最小自由能数学模型,自由基裂解燃烧模型和中间相力学模型,通过理论预示给出初步的配方设计方案参数,再结合BP神经网络抽取出配方组成、结构和性能间协同效应规律的非线性信息,实现固体推进剂的配方优化.最后,给出了固体推进剂专家系统的总体设计,阐述了各模块的功能作用.简单应用示例说明固体推进剂专家系统具有较好的实用性和可信度 .     

蠕变试验下固体推进剂泊松比研究

为了研究固体推进剂的粘弹性力学行为,该文在遗传积分形式的粘弹性泊松比表达式基础上,结合拉普拉斯变换和蠕变试验条件,推导出推进剂材料在已知横向应变和松弛模量时的泊松比精确表达式,并利用Matlab编制相应的计算程序。设计相应的蠕变试验获得推进剂材料的横向应变,结合推进剂材料的松弛模量获得材料的泊松比与时间的变化规律。该文结果可为固体推进剂装药结构完整性分析提供输入参数。     

固体推进剂破坏过程的扫描电镜研究

利用扫描电子显微镜对几种固推进剂试件的拉伸行为及断口形貌进行了观察.并对拉伸过程中出现的几种断裂模式进行了分析.结果表明,解决高固体含量固体推进剂的脱湿问题,特别是较大固体颗粒的脱湿,是改善固体推进剂力学性能的一个重要方向。     

固体火箭发动机装药结构完整性研究进展

针对固体火箭发动机装药结构完整性的计算与评估问题,总结与分析中外复合固体推进剂本构模型、结构完整性解析模型、结构完整性数值仿真.研究表明:首先,复合固体推进剂具有力学性能复杂的特点,分析影响复合固体推进剂力学性能的主要因素,为建立合适的本构模型提供方向;其次,复合固体推进剂不可压缩、大变形、黏弹性性能,对装药结构完整性...     

AP/Al/ferrocene 混合体系粉尘爆炸下限质量浓度实验研究

从粉尘点火模式探讨了高压水射流作用下复合推进剂的点火机理.采用改进的哈特曼管粉尘爆炸装置,进行了高氯酸铵/铝粉/二茂铁(AP/Al/ferrocene)混合体系粉尘爆炸下限质量浓度的实验研究,分析了混合体系粉尘爆炸的过程,研究了组分、环境温度、湿度对爆炸下限质量浓度的影响.结果表明,随着湿度的增加,粉尘体系爆炸下限质量浓度升高;而随着温度的增加,粉尘体系爆炸下限质量浓度则降低;此外,高氯酸铵和二茂铁的质量分数是影响混合体系爆炸下限质量浓度的敏感因素.     

超支化聚氨酯在HTPB推进剂中的应用研究

为改善丁羟复合固体推进剂（HTPB推进剂）的性能,选用超支化聚氨酯（HBPU）作为HTPB推进剂的助黏合剂,制备了含有超支化聚氨酯的HTPB推进剂. 采用DSC法研究了HBPU与HTPB推进剂主要组分的相容性,同时进行了HBPU对HTPB推进剂流变性能和力学性能的影响研究. 研究结果表明,HBPU与AP、HTPB相容性好;HTPB推进剂表观黏度随着HBPU的质量分数增加而增大;当HBPU质量分数为7%时,超支化聚氨酯改性的HTPB推进剂最大拉伸强度提高了24.17%,最大延伸率提高了22.84%.      

固体火箭发动机装药结构完整性冷增压试验研究

为研究固体火箭发动机(Solid rocket motor, SRM)点火阶段药柱的结构完整性，建立了气/液组合介质冷试车快速建压试验系统。该系统建压速率达300 MPa/s以上，可有效模拟发动机低温点火冲击过程。采用该系统对两台某发动机进行了多次低温冷增压试验，并完成冷增压试验后的热试车试验，获得了装药结构完整性失效边界，并初步验证了冷增压试验系统对某发动机安全工作无影响。     

铝颗粒对乙醇胺凝胶性能的影响

采用乙醇胺、琼脂糖胶凝剂、含能颗粒铝制备系列燃料凝胶。利用量热仪、离心机、旋转流变仪等仪器考察了胶凝剂和铝颗粒添加量（质量分数）对凝胶热值、离心稳定性、流变性的影响；通过扫描电镜对铝、琼脂糖颗粒及凝胶微观形态进行了表征。结果表明：当铝颗粒质量分数为30%时，相较于纯凝胶，乙醇胺凝胶体积燃烧热提高了22.2%，离心析液率从26.5%下降到9.8%，稳定性大大增强；铝颗粒能够与凝胶相结合增强凝胶的网络结构、增加松弛时间和储能模量。