摘要：为了研究某种HTPB推进剂与衬层界面的失效过程,设计了小型粘接件并对其拉伸断裂过程进行了CCD光学显微镜观察,试验结果表明,紧贴衬层附近的高氯酸铵(AP)颗粒与衬层之间的脱湿,是影响该种推进剂与衬层界面粘接性能的主要因素,同时表明颗粒与衬层之间的界面能小于颗粒与基体之间的界面能。采用图像测量的方法,获得了裂纹平均宽度和平均脱湿长度(颗粒表面与基体之间空隙的长度)与夹具位移之比以及比值随夹具位移的变化率,并以之作为参数,分别在宏观和微观的角度定量分析了推进剂与衬层界面的粘接质量,可作为传统界面粘接质量评定方法的补充。

摘要：为获得固体火箭发动机推进剂/衬层粘接系统在温度载荷下的累积损伤分布及其变化规律,设计了一种多角度拉伸夹具,进行了以载荷大小和载荷角度为变量的粘接试件定载试验,获得了界面承载时间随载荷大小和角度的变化规律。通过添加载荷角度项,对线性累积损伤模型进行了修改。采用有限元法计算了药柱不同温度下的热应力分布,获得了界面处主应力在垂直于界面平面内合力的大小及其与界面的夹角。结果表明,根据主应力及修改后的线性累积损伤公式计算的发动机界面累积损伤程度明显大于根据Mises应力的计算结果,认为发动机头部及其与圆柱段连接处、人工脱粘根部是容易脱粘的部位。

摘要：为了解释某种HTPB复合固体推进剂/衬层粘接试件载荷-位移曲线的"双峰"特征,设计了一种基于推进剂/衬层微型试件的原位拉伸试验方法,根据界面细观破坏形态与载荷变化过程,提出了界面处颗粒脱湿及基体断裂过程分别对应两个载荷峰的假设。采用改进的并联Maxwell元件模型对界面断裂行为进行了模拟计算,重现了断裂过程的载荷-位移曲线的"双峰"特征,验证了假设的合理性。通过模拟计算实测曲线,给出了推进剂基体与颗粒之间的近似粘接强度等参数,为推进剂/衬层粘接系统细观材料参数计算方法提供了一种参考。

摘要：为采用试件模拟固体火箭发动机燃烧室壳体/绝热层/衬层/推进剂粘接系统同时承受拉伸和剪切载荷的受载状态,设计了符合航天行业标准QJ 2038.1A-2004规定的矩形粘接试件的多角度拉伸夹具。实现了对试件的单纯拉伸、单纯剪切以及拉伸、剪切结合的多种载荷状态。随着拉伸角度由0°增至90°,界面失效时刻对应的载荷由1166 N降至420 N,最大主应力由0.945 MPa降至0.461 MPa,上界面最大主应力集中系数由1.1上升至2.7,下界面最大主应力集中系数则变化较小。试验中试件起裂部位与界面最大应力位置的计算结果一致性较好,可为发动机粘接系统结构完整性分析提供参考。

摘要：为了测量高速冲击下固体推进剂的应力水平,设计搭建了一套基于PVDF压电膜传感器的应力测量系统;采用分离式Hopkinson压杆对其进行标定,应用有限元软件分析计算了落锤试验中推进剂表面受到的平均应力;对比了推进剂落锤试验实际采集的应力信息,得到了落高和应力的关系曲线。结果表明,所采用的PVDF压电膜通过SHPB标定后得到其压电常数为9.7pC/N;搭建的应力测量系统能满足高速冲击试验的相关需求,应力与电压值满足σ=130 U关系式;推进剂落锤试验与有限元计算结果显示推进剂受到的最大应力与落高的0.5次方成正比。

摘要：为研究与自然贮存环境相关性较好的推进剂加速老化方法，设计了HTPB复合推进剂交变温度加速老化试验，在-10～60℃温度范围内，以3种温度变化速率（10℃／12h，20℃/12h，30℃／12h），分别老化35d，56d，91d后对推进剂进行力学性能测试，基于最大伸长率进行了HTPB推进剂加速老化与自然贮存的相关性分析。结果表明，加速老化过程中推进剂抗拉强度变大、伸长率下降，与自然老化趋势一致；温度变化速率在推进剂老化过程中对力学性能变化有较大影响；交变温度加速老化1d分别相当于自然贮存9．2d，13．3d，19．7d，交变温度加速老化与自然贮存具有较好的相关性。

摘要：为了研究冲压发动机导弹爬升段和高空巡航段的燃油最优弹道,提高射程,提出了较为通用的一体化优化设计方法。研究了冲压发动机、导弹气动力与弹道之间的耦合特性,建立了导弹动力学模型,将弹道的最优控制问题转化为参数优化问题。为求解该参数优化问题,针对传统粒子群(PSO)算法求解优化问题时存在的早熟收敛的不足,提出了一种算法结构,改善粒子群算法的性能,求其最优解。数值结果表明:改进的算法相对其他几种粒子群算法具备更优秀的性能。所优化弹道相比导弹试验数据,以飞行时间增加3.3%为代价,节约了4.46%燃油。多组高弹道的仿真结果表明,巡航高度应不超过动压边界前提下,高弹道巡航有利于节约燃油,增加导弹射程。

摘要：为研究固体火箭发动机推进剂/衬层粘接界面层的作用特点,以推进剂/衬层粘接试件为例,采用二维粘弹性有限元方法,探讨不同中间相厚度、模量、泊松比时粘接系统的结构响应。结果表明:中间相模量越大,推进剂的应力集中现象越显著;随着中间相厚度的增加,推进剂的应力集中程度明显减弱;中间相的泊松比对粘接系统的应力影响较小。研究结果为界面设计提供依据。

摘要：目的建立基于实测环境载荷的热电池等效加速贮存试验技术,掌握其在环境载荷作用下的性能退化规律。方法在分析热电池组成和所受环境载荷情况的基础上,分析热电池的主要失效模式,设计基于实测环境数据的等效加速贮存试验,开展热电池等效加速贮存试验,分析热电池性能和热图像的变化情况,利用粒子滤波算法对电池剩余电容量进行预测。结果随加速循环次数(时间)的增加,热电池的电容量下降。热图像表明,热电池经过等效加速贮存试验后,其放电过程表面温度要高于初始放电表面温度。粒子滤波算法能够有效模拟电容量的退化过程,电池剩余电容量预测结果与试验结果误差在10%以内。结论等效加速贮存试验得到了热电池的性能退化规律,从而为热电池的贮存试验提供一种解决方案。

摘要：为满足冲压发动机导弹实时解算动力航程边界的要求,建立了动力航程远边界的计算,充分考虑了冲压发动机与弹道之间的耦合特性和六自由度弹道仿真模型,设计了PID控制策略,采用黄金分割的搜索方法解算了远边界包络。利用切比雪夫多项式对包络线进行拟合获得边界函数,可为导弹实战使用时指挥决策提供参考。