王蓬勃，王政时，鞠玉涛，孙朝翔，许进升

(南京理工大学机械工程学院，南京 210094)

0 引言

火箭增程是现代炮弹远程化发展的主要技术途径之一。弹丸在发射过程中，增程发动机需要承受大于15 000 gn［1］高过载冲击载荷作用，建立火箭发动机药柱在该载荷作用下的结构完整性分析方法，必须首先分析和研究推进剂在冲击载荷作用下的高应变率力学响应特征，建立起描述这一力学规律的本构模型。

高聚物在冲击载荷下和准静态下的力学有较大区别［2－3］。目前，在聚碳酸酯、乙烯基酯树脂和炭环氧复合材料等材料领域，开展了大量高应变率下的力学特征及本构模型的研究［4－6］，朱-王-唐(ZWT)非线性粘弹性本构方程，可描述高聚物在粘弹性变形范围内的材料力学性能，已用在热塑性塑料、有机玻璃、混凝土［7］及陶瓷［8］等材料中。人们发现，该模型能较好地描述应变率为10－4～103s－1范围内的力学行为。

在推进剂方面，目前国内外开展了HTPB复合固体推进剂和NEPE推进剂的相关研究［9－10］。但针对双基类型的推进剂尚未见相关报道，而目前在冲击载荷作用下药柱结构完整性分析中，所用准静态下的线粘弹性本构模型［11］势必造成计算误差大，不能反映药柱的真实力学特征。

本文就是在这一背景下，针对增程火箭常用的双基推进剂在高应变率下的力学特征开展研究，把朱-王-唐本构模型用在双基推进剂，建立起能描述这一力学规律的材料本构模型，为增程火箭发动机设计提供理论依据。……