HTPB推进剂“脱湿”性能表征及影响因素试验研究

发布时间：2024-03-01 02:44

　　为研究HTPB推进剂的"脱湿"性能,基于气体膨胀计原理研制了复合固体推进剂"脱湿"性能测试装置,并采用该装置开展了配方及应变率对推进剂"脱湿"性能影响的试验研究。采用起始"脱湿"点、特征"脱湿"点和特征"脱湿"速率来表征推进剂的"脱湿"性能,试验结果表明,推进剂的"脱湿"性能具有明显的率相关性,应变率越高,推进剂的起始"脱湿"点和特征"脱湿"点越小,特征"脱湿"速率越大,但是推进剂的内部"脱湿"速率存在一个上限;HTPB推进剂中AP含量对推进剂"脱湿"性能的影响占主导地位,AP含量越高,则推进剂的起始"脱湿"点和特征"脱湿"点越小,特征"脱湿"速率越大。所建立的试验方法和"脱湿"性能表征方法对药柱结构完整性、药柱力学性能预示及可靠性评估均具有重要实用意义。

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【部分图文】：

图1试验加载装置结构示意图

由于力传感器的引入会使测试腔内的温度发生波动，继而引起测试腔内气体压力升高，增大测试误差，本文所研制装置没有加入力传感器。另外限于实际情况，本文所研制装置没有加入温控系统及压力控制系统，目前装置只能用于常温常压下的推进剂“脱湿”性能测试。1.2测量原理

图2试验所用试件

传统的力学测试试件为哑铃型，试验时其两端部分仍会出现体积膨胀，给试验带来较大影响。因此，本文在哑铃型试件的基础上，切除两端的部分，以达到提高测试精度目的，如图2所示。同时为提高试件和夹具的粘接效果，保留试件两端的圆弧部分。试验考虑0.5、20、50、100、200mm/min五....

图3试验测得的原始数据

从图4可看到，推进剂的体积膨胀率在开始一段应变内几乎为零，这表明此阶段推进剂内部还没有发生“脱湿”，即AP、Al等增强体颗粒与HTPB基体的粘结界面还没有发生破坏，但由于推进剂基体并非理想超弹体，其体积仍可能存在微小膨胀，使得推进剂整体的体积在开始阶段存在微小膨胀量；在应变载荷逐....

图4滤波处理后的膨胀率曲线

图3试验测得的原始数据为进一步刻画推进剂的“脱湿”性能，本文采用起始“脱湿”点、特征“脱湿”点和特征“脱湿”速率来表征其“脱湿”性能。参考国外相关研究[9-11]，本文定义当推进剂的体积膨胀率达到0.0015时所对应的应变点为起始“脱湿”点，如式（5）所定义：

本文编号：3915315