固体火箭发动机矩形粘接试件多角度拉伸过程变形测量与破坏模式
2021-01-08伍鹏李高春韩永恒赵汝岩谭洁刘著卿
兵工学报 2020年11期
伍鹏, 李高春, 韩永恒, 赵汝岩, 谭洁, 刘著卿
(1.海军航空大学 岸防兵学院, 山东 烟台 264001; 2. 92635部队, 山东 青岛 266102; 3. 91458部队, 海南 三亚 572001)
0 引言
粘接界面是固体火箭发动机的薄弱环节,其结构完整性将影响发动机的工作过程,研究表明约1/3的固体火箭发动机故障由粘接界面失效引发[1-2]。固体火箭发动机不同位置处粘接界面受到的载荷大小与方向不同,导致其产生的变形也不同。对其开展多角度拉伸试验,研究其在不同拉伸角度下的变形与破坏过程,可以为固体火箭发动机粘接界面结构完整性提供参考。Choupani[3]对粘接试件进行了多角度拉伸试验,发现其断裂韧性受拉伸角度影响较大。邱欣等[4]对矩形粘接试件进行了多角度拉伸试验,发现随拉伸角度的增加,试件上侧推进剂/衬层/绝热层界面最大主应力集中系数上升,下侧推进剂/衬层/绝热层界面最大主应力集中系数变化不大。数值模拟可以较好地还原粘接试件的损伤过程,通过在推进剂/衬层/绝热层界面处设置界面单元,采用相应的界面本构,可以较好地模拟粘接试件在载荷作用下的变形损伤特点,但是界面的相关参数不易获取[5-7]。数字图像相关(DIC)[8]作为一种非接触光学测量方法,能够直接获得物体表面的位移与应变等信息,近年来发展迅速,在多个领域得到了应用[9-10],取得了较好的效果。国内外学者开始将其应用于固体火箭发动机领域。文献[11]采用DIC方法分析了复合固体推进剂裂纹尖端附近应变场的特点。……
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