王君祺，职世君，张建伟

(1.中国空空导弹研究院四所，洛阳 471009;2.航空制导武器航空科技重点实验室，洛阳 471009;3.北京航空航天大学，北京 100191)

0 引言

点火发射是固体火箭发动机所经历的最恶劣的载荷工况。因此，在发动机的设计阶段及后期发动机贮存后的再评估阶段，对固体火箭发动机点火工况下的结构完整性分析就显得格外重要。国内外对固体火箭发动机内压载荷下结构完整性分析的研究较多，但大多采用均匀分布载荷［1－3］，而发动机在实际点火过程中压力波的传递，使得发动机内压力载荷存在瞬态分布特性［4］。因此，若采用瞬态分布压力进行分析，则更接近发动机的实际工况。

由于固体发动机装药受制造、工艺、测量等因素的影响，使得药柱力学性能参数不可避免具有一定的分散性。如泊松比接近于0.5，通过实验很难测定其准确数值，多次的测量结果呈概率分布，具有随机性［5］。若采用确定性的分析方法，得出的结果可信性较差。近年来，随着计算机计算能力的不断提高，为了能描述工程结构的实际情况，考虑不确定性因素已成为一种趋势［6］。因此，有必要对推进剂药柱结构进行不确定性分析［7］。

本文首先采用Abaqus商用有限元软件计算了固体火箭发动机点火过程压力瞬态分布时装药的结构完整性，然后结合粘弹性有限元法和Monte-Carlo方法，即构成所谓的粘弹性Monte-Carlo方法，考虑了泊松比随机分布对固体火箭发动机点火过程装药结构完整性的影响。

1 物理模型和计算方法

1.1 发动机模型及网格划分

发动机的构成主要有壳体、绝热层和药柱，假设药柱和绝热层为线粘弹性材料，壳体为弹性材料。……