谈炳东 许进升,2) 贾云飞 余家泉

∗(南京理工大学机械工程学院，南京210094)

†(中国运载火箭技术研究院战术武器事业部，北京100076)

短纤维增强EPDM包覆薄膜超弹性本构模型1)

谈炳东∗许进升∗,2)贾云飞∗余家泉†

∗(南京理工大学机械工程学院，南京210094)

†(中国运载火箭技术研究院战术武器事业部，北京100076)

短纤维增强三元乙丙橡胶(EPDM)包覆薄膜用于一种新型缠绕包覆工艺，主要解决复杂构型自由装填药柱外表面可靠性包覆问题.为了描述其在固体火箭发动机工作过程中产生的大变形、非线性和各向异性等力学行为，根据纤维增强复合材料连续介质力学理论，提出了各向异性超弹性本构模型.该模型中单位体积的应变能函数被解耦成两部分：表征各向同性的橡胶基体应变能和表征各向异性的纤维拉伸应变能，通过引入纤维方向对纤维应变能进行修正，给出了通过单轴拉伸、偏轴拉伸实验数据获取模型参数的具体方法.研究结果表明，该模型能够很好地预测材料在纤维方向0°～45°时的各向异性力学特性，并将预测结果与实验数据对比，误差在5%以下.所建立的各向异性超弹性本构模型准确性高、易于实现数值开发，在一定程度上能够为固体火箭发动机的装药结构完整性分析提供理论依据.

EPDM，包覆层，各向异性，超弹性，本构模型

引言

固体火箭发动机具有结构简单、工作可靠性高、推进剂密度高等优点，在各类战术战略导弹等武器中应用广泛.在固体火箭……