EPDM絕熱包覆層熱解特性及本構(gòu)模型研究.pdf

1、三元乙丙(EPDM)作為固體火箭發(fā)動機的絕熱包覆層位于發(fā)動機殼體與推進劑裝藥之間，在發(fā)動機工作過程中，絕熱包覆層可以有效地控制裝藥燃面的變化規(guī)律，得到所需要的內(nèi)彈道性能，從而保證發(fā)動機的正常工作。此外，絕熱包覆層對殼體與藥柱之間應(yīng)力、應(yīng)變的傳遞也起到了重要的緩沖作用，緩解了殼體的震動和沖擊對裝藥燃燒的影響。這就要求絕熱包覆層材料必須具有良好的熱穩(wěn)定性能和力學性能。本文針對EPDM絕熱包覆層的熱防護機理和本構(gòu)模型展開研究，主要包括以下內(nèi)容

2、:
　　(1) EPDM絕熱包覆層熱穩(wěn)定性實驗研究
　　通過熱重分析確定EPDM絕熱包覆層材料的熱解溫度范圍，結(jié)合能譜分析和微觀結(jié)構(gòu)掃描等技術(shù)手段對熱解材料的微觀結(jié)構(gòu)、物相變化以及元素的成分和含量展開研究。通過實驗結(jié)果分析EPDM絕熱包覆層的熱防護機理，并為其在不同熱解狀態(tài)下力學行為的變化規(guī)律提供理論依據(jù)。
　　(2) EPDM絕熱包覆層力學實驗研究
　　通過多步松弛和單軸拉伸兩種實驗方式，獲取不同熱解狀態(tài)下EP

3、DM的平衡響應(yīng)曲線和拉伸曲線。結(jié)合實驗結(jié)果分析材料的粘流特性、率敏感性和超彈性等特征以確定材料的力學范疇，為建立EPDM絕熱包覆層在不同熱解狀態(tài)條件下的本構(gòu)模型提供了實驗基礎(chǔ)。
　　(3) EPEM原始材料層本構(gòu)模型研究
　　根據(jù)EPDM準靜態(tài)力學實驗結(jié)果，采用超彈性模型對平衡響應(yīng)曲線進行擬合，并在此基礎(chǔ)上引入應(yīng)變率參數(shù)函數(shù)，以描述EPDM在單軸拉伸實驗中的率相關(guān)特性，從而構(gòu)建了能夠描述和預測EPDM在有限應(yīng)變率范圍內(nèi)力學響

4、應(yīng)特性的粘超彈本構(gòu)模型。
　　(4) EPDM熱解材料層本構(gòu)模型研究
　　基于EPDM初始熱解材料在準靜態(tài)條件下的粘超彈特性，本文構(gòu)建了一個由含熱解溫度項的超彈單元模型和含損傷項的粘彈單元模型并聯(lián)組成的粘超彈本構(gòu)模型;基于EPDM深度熱解材料所呈現(xiàn)出的的彈脆性特征，嘗試采用Ogden(n=2)模型對其進行描述。擬合結(jié)果表明，粘超彈模型和超彈脆性模型均可很好地描述EPDM在不同熱解程度下的力學行為，為EPDM絕熱包覆層在固體火