张镇国，何景轩，沙宝林，郜 婕，文立华，校金友，雷 鸣，侯 晓

(1.中国航天科技集团第四研究院第四十一所，西安 710025；2. 西北工业大学航天学院，西安 710072；3.中国航天科技集团有限公司，北京 100089)

0 引 言

黏弹性树脂基复合材料是固体火箭发动机、低温燃料储箱等先进航空、航天结构的关键基础材料，然而其失效行为复杂，导致结构可靠性分析困难。1986年，由于O型橡胶密封圈的低温失效诱发美国“挑战者”号航天飞机燃料泄漏，导致7名宇航员丧生。因此，准确掌握黏弹性树脂基复合材料的温度、应变率依赖的破坏行为是确保发射任务成功的关键。

丁羟基固体推进剂是固体火箭发动机的常用燃料，由高氯酸铵(Acnmonium Perchlorat，AP)氧化剂颗粒、铝(Aluminum，Al)燃料颗粒以及丁羟基(Hydroxyl-terminated polybutadiene, HTPB)聚合物黏合剂组成，属于典型的黏弹性树脂基复合材料[1]。受HTPB聚合物黏合剂的玻璃化转变作用、黏弹性等性质影响，HTPB推进剂的模量、松弛时间、断裂韧性等关键参数显著依赖于温度、应变率等加载条件[2-4]。因此，依据实验和理论模型，准确揭示固体推进剂的温度相关特性、变形率相关特性以及变形历史相关特性，获取固体推进剂的极限性能包络剖面，是提高固体发动机装药结构设计精细化程度的关键。另外，对空基反复巡航[5-6]等作战样式而言，准确获取固体推进剂在循环载荷下的力学性能劣化情况，对于评估在役固体发动机寿命具有重要意义。

目前，国内外学者对固体推进剂力学性能的研究多集中于本构关系方面，形成了基于连续介质力学理论的固体推进剂黏弹性力学本构关系[7-10]以及界面开裂模型[11-13]，能够对药柱材料以及黏接界面响应进行分析预测。……