一種利用動態模量主曲線估算抗拉強度主曲線的方法①

王小英，尹欣梅，汪 越，黃 穎，周紅梅

(中國航天科技集團公司四院四十二所，襄陽 441003)

0 引言

目前，為獲得發動機中推進劑藥柱結構完整性分析所需的靜態力學參數，如應力松弛模量主曲線、抗拉強度主曲線等，需通過靜態大型材料試驗機來測定，費時且成本非常高。動態力學分析所需樣品量很小，測試成本和時間均大大低于靜態試驗，因而動態力學分析在推進劑中得到廣泛應用。為尋找動態力學與靜態之間的關系，廣大學者先后提出了一系列利用動態復模量求靜態應力松弛模量的近似轉換公式［1］。Husband利用動態力學分析確定出發動機服役壽命和力學性能退化程度［2］。Villeneuve等用動態力學和單軸拉伸力學分析研究了2種固體推進劑在高溫(60℃)加熱老化后的貯存性能，認為推進劑動態儲能模量和單向拉伸最大延伸率之間存在一定相關性［3］。張昊［4］曾詳細比較了兩類固體推進劑動態儲能模量主曲線與靜態應力松弛模量和最大抗拉強度主曲線的對應關系，認為動、靜模量主曲線存在一常數差關系。沈庭芳［5］指出，動、靜模量主曲線應相差關于加載時間的函數項，而非常數項。楊根［6］利用一維線性粘彈性理論中動態儲能模量與靜態應力松弛模量的關系，導出了一種計算固體推進劑修正應力松弛模量的數值方法。

綜合現有文獻可知，已有多種采用動態模量主曲線估算靜態應力松弛模量的方法，但利用動態模量主曲線估算抗拉強度主曲線的文獻目前還沒有報道，而抗拉強度主曲線是判斷發動機在給定載荷作用下推進劑能否滿足結構完整性要求的必需數據。……