王 才， 史宏斌， 刘 沛， 屈转利， 刘统斌， 刘 芹

(西安航天动力技术研究所，燃烧、热结构和内流场重点实验室，西安 710025)

1 引 言

柔性接头由金属前法兰、后法兰、金属或非金属增强件与橡胶弹性件交替粘接而成，可以作全轴摆动，并且摆动重复性好，是固体火箭发动机推力矢量控制的核心部件[1,2]。柔性接头的结构决定其包含了大量的粘接界面，而固体火箭发动机工作过程中需保证密封性，因此柔性接头界面的质量直接决定了发动机的工作性能[3]。固体火箭发动机在生产、运输和储存的过程中都会受到环境湿热和老化载荷的作用，不同时刻不同地点所处环境的湿度和温度均不相同。固体火箭发动机在生产、运输和储存的过程中，粘接界面的力学性能存在一个退化过程，致使柔性接头在较低的载荷工况下就会发生界面损伤，带来柔性接头密封失效问题。

对于柔性接头这样特殊功能的胶接件，常见的失效模式为粘接界面的脱粘。内聚力模型是研究粘接界面的主要理论之一，最早由Dugdale等[4,5]提出，由Needleman等[6-9]逐步完善，当前已在界面损伤分析中广泛应用。赵宁等[10]采用内聚力模型仿真铝板环氧树脂胶接接头，模拟了胶层加载过程中的裂纹扩展过程，计算结果同试验值吻合较好。杨小辉等[11]采用零厚度的内聚力模型单元模拟了胶接接头的分层损伤过程，仿真结果与试验结果一致。贾登等[12]通过双悬臂夹层梁试验研究了三元乙丙橡胶薄膜粘接界……