许进升，杨晓红，陈 雄，杜红英，李 辉

(1.南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094;2.中国人民解放军63961部队，北京 100012； 3.晋西工业集团有限责任公司，山西 太原 030027)

引 言

固体推进剂药柱在火箭发动机全寿命周期内会受到不同形式的交变载荷的作用，如交替温度载荷、运输振动等[1]。交替载荷短时间内不会造成推进剂药柱宏观失效，但推进剂受长时间疲劳载荷其力学性能会显著下降，易引起发动机工作异常甚至发生事故。因此研究推进剂疲劳失效的影响因素及损伤发展规律，具有重要应用价值。

针对温度交替载荷，Zhang G等[2]研究了不同环境温度下复合材料的疲劳特性，结果表明因为材料颗粒与基体的热膨胀系数不同，高温下会发生脱粘，导致复合材料承受载荷的能力下降。王玉峰等[3]发现高低温循环作用下，装药星尖处应力最大，温度转换期间药柱累积损伤增长最快，并且损伤增长率随着升降温速率的增加而增大。邓斌等[4]仿真获得了药柱危险部位的最大Mises应力随温度的变化曲线，分析了不同贮存温度对药柱寿命的影响。Mivehchi H[5]和Via J等[6]研究了温度对复合材料疲劳损伤的影响，并建立了温度相关的疲劳寿命预测模型。

疲劳试验中频率的影响是不能忽略的，不同条件下推进剂药柱所承受的载荷频率是不同的，如加工、运输和勤务处理情况下振动载荷频率在0.01～10 Hz左右，舰船摇摆条件下振动频率一般为1～100 Hz，而空空导弹在长途奔袭和挂飞过程中的振动频率可高达1 000 Hz。……