一種利用動(dòng)態(tài)模量主曲線估算抗拉強(qiáng)度主曲線的方法①

王小英，尹欣梅，汪 越，黃 穎，周紅梅

(中國(guó)航天科技集團(tuán)公司四院四十二所，襄陽(yáng) 441003)

0 引言

目前，為獲得發(fā)動(dòng)機(jī)中推進(jìn)劑藥柱結(jié)構(gòu)完整性分析所需的靜態(tài)力學(xué)參數(shù)，如應(yīng)力松弛模量主曲線、抗拉強(qiáng)度主曲線等，需通過(guò)靜態(tài)大型材料試驗(yàn)機(jī)來(lái)測(cè)定，費(fèi)時(shí)且成本非常高。動(dòng)態(tài)力學(xué)分析所需樣品量很小，測(cè)試成本和時(shí)間均大大低于靜態(tài)試驗(yàn)，因而動(dòng)態(tài)力學(xué)分析在推進(jìn)劑中得到廣泛應(yīng)用。為尋找動(dòng)態(tài)力學(xué)與靜態(tài)之間的關(guān)系，廣大學(xué)者先后提出了一系列利用動(dòng)態(tài)復(fù)模量求靜態(tài)應(yīng)力松弛模量的近似轉(zhuǎn)換公式［1］。Husband利用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析確定出發(fā)動(dòng)機(jī)服役壽命和力學(xué)性能退化程度［2］。Villeneuve等用動(dòng)態(tài)力學(xué)和單軸拉伸力學(xué)分析研究了2種固體推進(jìn)劑在高溫(60℃)加熱老化后的貯存性能，認(rèn)為推進(jìn)劑動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量和單向拉伸最大延伸率之間存在一定相關(guān)性［3］。張昊［4］曾詳細(xì)比較了兩類固體推進(jìn)劑動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量主曲線與靜態(tài)應(yīng)力松弛模量和最大抗拉強(qiáng)度主曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系，認(rèn)為動(dòng)、靜模量主曲線存在一常數(shù)差關(guān)系。沈庭芳［5］指出，動(dòng)、靜模量主曲線應(yīng)相差關(guān)于加載時(shí)間的函數(shù)項(xiàng)，而非常數(shù)項(xiàng)。楊根［6］利用一維線性粘彈性理論中動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量與靜態(tài)應(yīng)力松弛模量的關(guān)系，導(dǎo)出了一種計(jì)算固體推進(jìn)劑修正應(yīng)力松弛模量的數(shù)值方法。

綜合現(xiàn)有文獻(xiàn)可知，已有多種采用動(dòng)態(tài)模量主曲線估算靜態(tài)應(yīng)力松弛模量的方法，但利用動(dòng)態(tài)模量主曲線估算抗拉強(qiáng)度主曲線的文獻(xiàn)目前還沒(méi)有報(bào)道，而抗拉強(qiáng)度主曲線是判斷發(fā)動(dòng)機(jī)在給定載荷作用下推進(jìn)劑能否滿足結(jié)構(gòu)完整性要求的必需數(shù)據(jù)?！?br>