CMDB/EPDM包覆界面脫粘性能研究

余家泉，鄭 健，周清春，周長省，賈 登

(南京理工大學 機械工程學院，南京 210094)

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CMDB/EPDM包覆界面脫粘性能研究

余家泉，鄭 健，周清春，周長省，賈 登

(南京理工大學 機械工程學院，南京 210094)

為了研究固體火箭發動機改性雙基(CMDB)推進劑與三元乙丙(EPDM)包覆層界面的脫粘性能，通過雙懸臂梁(DCB)試件和粘接件單軸拉伸試件對界面性能進行試驗研究，獲取了界面的內聚能和內聚強度。同時，引入雙線性內聚力模型對界面層單元進行描述，建立了界面裂紋開裂擴展計算模型。模型仿真曲線與試驗曲線一致性較好，表明所建內聚力模型能夠反映界面力學特性。對試驗與仿真過程中的裂紋面開裂擴展過程進行了比較分析，發現二者變化趨勢基本一致，誤差范圍在12.5%以內，驗證了界面模型在描述裂紋面擴展方面的可靠性。

界面脫粘；DCB試件；內聚力模型；有限元仿真

0 引言

在固體火箭發動機的生產、貯存、運輸和發射過程中，由于溫度、疲勞、沖擊等因素的影響，往往會引起推進劑與包覆層之間的界面脫粘，形成不同程度的裂紋。這些缺陷的存在，經常會導致發動機在正常工作時燃面過大，壓強驟增，從而引發事故。據統計，國外失敗的固體火箭發動機中，有近三分之一是因為界面脫粘所引起的[1]。因此，研究推進劑與包覆層之間界面性能尤為重要，是固體火箭發動機裝藥結構完整性分析中不可缺少的一部分。

目前，國內外針對固體火箭界面脫粘問題的研究主要是集中在原理分析和診斷檢測方面。……