代李菟，王 廣，王學(xué)仁，王哲君

(火箭軍工程大學(xué)， 西安 710025)

隨著當(dāng)前人類對(duì)太空領(lǐng)域的不斷探索，以及國(guó)際形勢(shì)不穩(wěn)定、不確定因素的不斷出現(xiàn)，各國(guó)對(duì)高性能、高可靠、高安全的航空航天火箭和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的研發(fā)需求不斷提高，作為引起固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)失效的主要原因之一[1]，固體推進(jìn)劑藥柱結(jié)構(gòu)完整性關(guān)乎到整個(gè)固體發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。而固體推進(jìn)劑藥柱結(jié)構(gòu)完整性的破壞形式，通常是由于其內(nèi)孔產(chǎn)生的應(yīng)變過大，超過了推進(jìn)劑的最大伸長(zhǎng)率，致使裂紋形成[2]，同時(shí)在實(shí)際的研究中發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于抗拉能力而言，固體推進(jìn)劑抗壓能力較強(qiáng)[3]，因此對(duì)于固體推進(jìn)劑結(jié)構(gòu)完整性的研究，通常采取拉伸試驗(yàn)的方法。

作為當(dāng)前使用時(shí)間最長(zhǎng)、應(yīng)用型號(hào)最廣的固體推進(jìn)劑[4]，端羥基聚丁二烯(Hydroxyl-Terminated Polybutadience，HTPB)是一種以粘合劑為基礎(chǔ)的顆粒增強(qiáng)粘彈性材料，其材料屬性較為復(fù)雜，極易因溫度、應(yīng)變率和老化程度等因素的影響，導(dǎo)致其力學(xué)性能產(chǎn)生較大變化[5]，需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)進(jìn)行研究。本文從復(fù)合固體推進(jìn)劑拉伸試驗(yàn)出發(fā)，結(jié)合單軸以及多軸拉壓力學(xué)性能試驗(yàn)進(jìn)行闡述和分析，并就十字形雙軸拉伸試驗(yàn)夾具的設(shè)計(jì)方面，進(jìn)行了介紹和對(duì)比，為今后開展復(fù)合固體推進(jìn)劑拉伸試驗(yàn)及試驗(yàn)夾具的設(shè)計(jì)提供一些參考。

1 單軸拉伸力學(xué)試驗(yàn)研究

在早期的拉伸試驗(yàn)中，拉伸試驗(yàn)儀的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置利用的是杠桿原理，隨后開始出現(xiàn)機(jī)械式以及液壓式拉伸試驗(yàn)機(jī)，但其拉伸速率比較緩慢。隨著電子與控制技術(shù)的發(fā)展，電子式拉伸試驗(yàn)機(jī)誕生，滿足拉力的同時(shí)拉伸速率也不斷提高。

1.1 準(zhǔn)靜態(tài)單軸拉伸力學(xué)試驗(yàn)研究

當(dāng)前有關(guān)固體推進(jìn)劑單軸拉伸力學(xué)試驗(yàn)的研究，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)建立了較為完善的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，例如國(guó)外1957年等JANNAF標(biāo)準(zhǔn)[6]，以及國(guó)內(nèi)1985年[7]、1993年[8]和2005年[9]等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)試件尺寸、試驗(yàn)方法以及相應(yīng)的試驗(yàn)機(jī)等方面，都有詳細(xì)的介紹?；诖耍墨I(xiàn)[10]研究了應(yīng)變率和加載方式對(duì)HTPB推進(jìn)劑力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)推進(jìn)劑抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等與應(yīng)變率的對(duì)數(shù)成線性增加關(guān)系；文獻(xiàn)[11]所示的夾具如圖1所示。通過該夾具快慢組合拉伸試驗(yàn)進(jìn)行了相應(yīng)的力學(xué)性能試驗(yàn)，認(rèn)為復(fù)合固體推進(jìn)劑的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，會(huì)隨著拉伸的應(yīng)變速率的提高，其“雙峰”現(xiàn)象會(huì)越來越明顯；文獻(xiàn)[12]通過相關(guān)準(zhǔn)靜態(tài)單軸拉伸試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，拉伸速率的增加、試驗(yàn)溫度的降低會(huì)使得推進(jìn)劑抗拉強(qiáng)度增大。

圖1 試驗(yàn)夾具

關(guān)于拉壓對(duì)比試驗(yàn)，文獻(xiàn)[13]參照拉伸標(biāo)準(zhǔn)試件，進(jìn)行了不同應(yīng)變下的推進(jìn)劑拉/壓對(duì)比測(cè)試，發(fā)現(xiàn)推進(jìn)劑壓縮模量隨試驗(yàn)速度的變化規(guī)律與拉伸模量的變化規(guī)律相同；文獻(xiàn)[14]通過對(duì)HTPB推進(jìn)劑進(jìn)行不同溫度和不同應(yīng)變率條件下的拉壓力學(xué)性能試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其應(yīng)力-應(yīng)變曲線均表現(xiàn)出3階段變化規(guī)律，但其破壞機(jī)理有一定差別。

盡管當(dāng)前對(duì)于復(fù)合固體推進(jìn)劑準(zhǔn)靜態(tài)單軸拉伸試驗(yàn)取得了較為豐碩的成果，但是在實(shí)際工作過程中，固體推進(jìn)劑受到的是動(dòng)態(tài)力學(xué)的作用，其對(duì)推進(jìn)劑的力學(xué)性能影響較大，采用動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)?zāi)芨鼮闇?zhǔn)確的對(duì)武器的效能進(jìn)行研究[15]。

1.2 動(dòng)態(tài)單軸拉伸力學(xué)試驗(yàn)研究

近年來由于電液伺服試驗(yàn)機(jī)不斷發(fā)展，一些高性能材料試驗(yàn)機(jī)可以進(jìn)行一些動(dòng)態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)研究，但由于試驗(yàn)裝置的局限性，一般需要結(jié)合具體條件和要求，設(shè)計(jì)相應(yīng)的試驗(yàn)夾具：采用新型單軸高應(yīng)變率液壓伺服試驗(yàn)機(jī)和自主設(shè)計(jì)的試驗(yàn)夾具，文獻(xiàn)[16]開展了不同溫度不同應(yīng)變率條件下復(fù)合固體推進(jìn)劑的動(dòng)態(tài)單軸拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)(圖2)；文獻(xiàn)[17]采用萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了單軸拉伸試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)推進(jìn)劑抗拉強(qiáng)度隨應(yīng)變率的增加而增大。對(duì)于此類試驗(yàn)，要求較高的試驗(yàn)機(jī)應(yīng)變速率，同時(shí)試驗(yàn)機(jī)與試件的連接夾具需要進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)。

圖2 試驗(yàn)夾具

此外對(duì)于固體推進(jìn)劑動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)的另一個(gè)主要方法，是基于分離式霍普金森壓桿(Split Hopkinson Pressure Bar，SHPB)裝置。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究者主要是利用SHPB裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)，但文獻(xiàn)[18]采用非一維單軸壓縮試件，利用SHPB裝置，得到推進(jìn)劑試驗(yàn)件從中心區(qū)域開始，沿著直徑的方向，向兩加載端擴(kuò)展裂紋的試驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力對(duì)試驗(yàn)件產(chǎn)生破壞的效果(圖3)。

圖3 應(yīng)變片粘貼方式及推進(jìn)劑典型破壞形貌

該試驗(yàn)通過預(yù)先將應(yīng)變片粘貼在試件表面的方式，利用應(yīng)變測(cè)試儀直接完成對(duì)試件動(dòng)態(tài)拉伸應(yīng)變歷程的測(cè)試。最后依據(jù)彈塑性力學(xué)理論推導(dǎo)出試件中心位置的拉應(yīng)力，并得出相應(yīng)的“三段式”動(dòng)態(tài)拉伸載荷-時(shí)間圖。

盡管當(dāng)前用于固體推進(jìn)劑動(dòng)態(tài)拉伸的萬能試驗(yàn)機(jī)和SHPB裝置的發(fā)展相對(duì)比較成熟，但是前者需要設(shè)計(jì)特殊的試驗(yàn)夾具才能順利開展動(dòng)態(tài)單軸拉伸試驗(yàn)，而后者則主要是需要滿足桿一維應(yīng)力和設(shè)計(jì)均勻性假定，對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求較高。

1.3 當(dāng)前研究中的不足及展望

由于試驗(yàn)裝置的限制，當(dāng)前動(dòng)態(tài)單軸拉伸試驗(yàn)相比準(zhǔn)靜態(tài)單軸拉伸試驗(yàn)更難進(jìn)行。一方面，采用高性能材料試驗(yàn)機(jī)的方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)拉伸時(shí)，其夾具的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)難點(diǎn)，極易出現(xiàn)匹配不好或者夾具的構(gòu)型對(duì)試件應(yīng)力應(yīng)變的改變，使得試驗(yàn)結(jié)果誤差較大的情況。另一方面，利用SHPB裝置開展動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)條件需滿足整個(gè)桿是一維彈性應(yīng)力波傳播，以及應(yīng)力應(yīng)變加載均勻分布在試件中這2個(gè)基本條件，使得對(duì)試件構(gòu)型的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)裝置的調(diào)整和試驗(yàn)方法的創(chuàng)新要求較高，而且試驗(yàn)的結(jié)果需要通過一定的理論計(jì)算，試驗(yàn)方法較為復(fù)雜。最后，結(jié)合固體推進(jìn)劑的實(shí)際工作條件，其受到單一的一維載荷作用的情形較少，多數(shù)情況下受到的是多維疊加載荷的作用，因此今后開展相關(guān)力學(xué)性能試驗(yàn)采取雙軸或多軸的力學(xué)試驗(yàn)與實(shí)際更為貼合。

2 多軸拉伸力學(xué)試驗(yàn)研究

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)于推進(jìn)劑多軸拉伸力學(xué)試驗(yàn)的研究，主要是基于準(zhǔn)雙軸拉伸、雙軸拉伸以及三軸拉壓力學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行研究。

2.1 準(zhǔn)雙軸拉伸力學(xué)試驗(yàn)研究

由于在硫化降溫等多種載荷的作用下，固體推進(jìn)劑藥柱內(nèi)孔表面近似于1∶2的雙軸拉伸狀態(tài)，而通過對(duì)寬板試件進(jìn)行有限元分析計(jì)算[19]，發(fā)現(xiàn)固體推進(jìn)劑寬板試件也可實(shí)現(xiàn)應(yīng)力比為1∶2的雙軸拉伸狀態(tài)，故采用寬板試驗(yàn)件，開展固體推進(jìn)劑準(zhǔn)雙軸拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)，在理論上是可行的(圖4為一種固體推進(jìn)劑寬板試件)。

圖4 固體推進(jìn)劑雙軸板條試件結(jié)構(gòu)示意圖

隨后研究者[20-23]設(shè)計(jì)了相應(yīng)的寬板固體推進(jìn)劑試件，完成了試驗(yàn)研究并驗(yàn)證了該方法的可行性，但是采取該試驗(yàn)方法得到的拉伸結(jié)果，始終是1∶2的拉伸比，具有一定的局限性。

2.2 雙軸拉伸力學(xué)試驗(yàn)研究

平板十字形試驗(yàn)件能直觀的展示推進(jìn)劑雙軸拉伸應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)前對(duì)于推進(jìn)劑雙軸拉伸力學(xué)性能的研究，主要是采用十字形雙向拉伸試驗(yàn)。文獻(xiàn)[24]通過單軸試驗(yàn)機(jī)及自主設(shè)計(jì)試驗(yàn)夾具(圖5)，成功實(shí)現(xiàn)了推進(jìn)劑的雙軸拉伸試驗(yàn)，認(rèn)為固體推進(jìn)劑在雙軸與單軸拉伸下的力學(xué)行為是不同的，并且固體推進(jìn)劑存在一定的各向異性特性。

圖5 文獻(xiàn)[24]的試驗(yàn)夾具示意圖

文獻(xiàn)[25]通過復(fù)合固體推進(jìn)劑中心區(qū)域減薄的方式，在專用的雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)了雙軸拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)，并驗(yàn)證了中心區(qū)域減薄的試驗(yàn)方法的可行性；文獻(xiàn)[26]通過預(yù)置裂紋的方式減小試驗(yàn)件四肢倒角應(yīng)力集中，進(jìn)行了雙向拉伸實(shí)驗(yàn)研究，并驗(yàn)證了該方法的可行性；文獻(xiàn)[27]采用二階減薄和分離加載臂的技術(shù)，對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)，并開展了相關(guān)雙軸拉伸試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行1∶1雙向拉伸時(shí)，試件雙向拉伸的斷裂延伸率比單向要低；隨后文獻(xiàn)[28]取消開槽設(shè)計(jì)，通過擴(kuò)大十字形試件的四枝交接處倒角的方式，實(shí)現(xiàn)了雙軸拉伸試驗(yàn)研究，并分析了在預(yù)應(yīng)變的情況下，固體推進(jìn)劑雙軸拉伸時(shí)的非線性粘彈性。

目前對(duì)復(fù)合固體推進(jìn)劑雙軸拉伸試驗(yàn)，研究者主要是基于平板十字形試驗(yàn)件，進(jìn)行相應(yīng)的雙向拉伸試驗(yàn)研究，總體而言，主要存在的困難在于試件的四枝先于中心測(cè)量區(qū)域斷裂，或者中心測(cè)量區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變分布不均勻等。當(dāng)前研究者主要就試驗(yàn)件的構(gòu)型進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，取得一定成效，但是關(guān)于高應(yīng)變率雙向拉伸試驗(yàn)，由于相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的匱乏以及試驗(yàn)機(jī)的限制，國(guó)內(nèi)有關(guān)研究尚不成熟。

2.3 圍壓力學(xué)試驗(yàn)研究

除上述力學(xué)性能試驗(yàn)研究以外，針對(duì)固體推進(jìn)劑三軸拉壓力學(xué)試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)外研究者主要開展了基于圓形薄片的“撲克籌碼片”試驗(yàn)[29]、基于厚圓盤的徑向壓縮試驗(yàn)[30]、基于圓管狀實(shí)驗(yàn)件的試驗(yàn)[31](圖6)以及圍壓試驗(yàn)[32]。由于后兩種實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋玫啬M點(diǎn)火增壓環(huán)境下固體推進(jìn)劑的力學(xué)性能和有效分析SRM藥柱的結(jié)構(gòu)完整性，故其在工程研究中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

圖6 管狀試驗(yàn)件及測(cè)試設(shè)備圖(局部)

文獻(xiàn)[33]通過在準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)上安裝圍壓裝置，研究了壓強(qiáng)的變化對(duì)三軸應(yīng)力狀態(tài)下固體推進(jìn)劑力學(xué)性能的影響；文獻(xiàn)[34]通過建立一個(gè)氣體圍壓的環(huán)境進(jìn)單軸拉伸試驗(yàn)(圖7)，發(fā)現(xiàn)推進(jìn)劑氣體圍壓系統(tǒng)能提高推進(jìn)劑的拉伸強(qiáng)度，并對(duì)推進(jìn)劑的損傷起到抑制作用。

盡管試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)方法、試件形狀以及力和應(yīng)變數(shù)據(jù)采集等均與常規(guī)的單軸試驗(yàn)不同，相關(guān)的三軸拉壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等都有待完善，但國(guó)內(nèi)有關(guān)固體推進(jìn)劑三軸拉壓力學(xué)試驗(yàn)也取得了部分研究成果，并且較好的應(yīng)用到工程實(shí)際，對(duì)藥柱結(jié)構(gòu)完整性分析起到一定的幫助。

圖7 圍壓拉伸系統(tǒng)示意圖

2.4 當(dāng)前研究中的不足

由于國(guó)內(nèi)關(guān)于推進(jìn)劑多軸拉伸力學(xué)試驗(yàn)的研究沒有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于此類試驗(yàn)的研究方法處于一個(gè)不斷探索的階段，主要存在以下兩方面的不足：

1) 試驗(yàn)方法的匱乏導(dǎo)致相關(guān)試驗(yàn)不具備系統(tǒng)性，不同的試驗(yàn)方法之間可比較性較差，而單軸拉伸試驗(yàn)的方法對(duì)雙軸拉伸試驗(yàn)的可參考性不夠，同時(shí)對(duì)于混凝土等其他材料的雙軸拉伸試驗(yàn)，其材料屬性與復(fù)合固體推進(jìn)劑差距較大，參考此類材料的試驗(yàn)方法在實(shí)際的試驗(yàn)中難以開展。

2) 試驗(yàn)設(shè)備的限制使得當(dāng)前基于雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)開展的拉伸試驗(yàn)都是準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)試驗(yàn)，而直接采用準(zhǔn)靜態(tài)的力學(xué)試驗(yàn)獲取的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)力學(xué)性能參數(shù)，來對(duì)推進(jìn)劑的實(shí)際工作狀況進(jìn)行性能評(píng)估，其可靠性相對(duì)不足。

3 雙軸拉伸試驗(yàn)夾具研究

文獻(xiàn)[25]通過自主設(shè)計(jì)的試驗(yàn)夾具完成了推進(jìn)劑的雙軸拉伸試驗(yàn)，并認(rèn)為適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)夾具可實(shí)現(xiàn)對(duì)固體推進(jìn)劑雙軸拉伸試驗(yàn)。將單軸拉伸試驗(yàn)機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，通過與特有的試驗(yàn)夾具相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)將一維驅(qū)動(dòng)的力轉(zhuǎn)換成二維驅(qū)動(dòng)雙向加載的方法，是當(dāng)前十字形雙向拉伸試驗(yàn)的主要方法。根據(jù)夾具將一維力轉(zhuǎn)換成二維力的方式的不同，可將夾具分為鉸鏈?zhǔn)健⒒瑝K式、杠桿式以及滑輪式。下面分別對(duì)這4類試驗(yàn)夾具進(jìn)行介紹，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析和對(duì)比。

1) 鉸鏈(銷釘)式夾具

文獻(xiàn)[35]設(shè)計(jì)了一種雙向拉伸試驗(yàn)夾具(圖8)，并進(jìn)行了十字形試件雙向疲勞試驗(yàn)。該夾具下拉板固定，上拉板與試驗(yàn)機(jī)的加載裝置連接，試件四枝分別與夾具的2個(gè)中軸和中夾板固定連接，在施加載荷時(shí)，上拉板向上運(yùn)動(dòng)，夾具的中軸和斜軸同步運(yùn)動(dòng)，斜軸連接著的中夾板分別進(jìn)行左右運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)十字形試件雙向拉伸。這種試驗(yàn)夾具它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，性能優(yōu)良，但是在試驗(yàn)件拉伸的過程中，斜軸的傾斜角度一直在改變，試件處于變速拉伸狀態(tài)，難以實(shí)現(xiàn)定速拉伸，對(duì)于實(shí)際的拉伸試驗(yàn)而言，試件所受的載荷強(qiáng)度也難以得出。

圖8 一種鉸鏈?zhǔn)綂A具示意圖

2) 滑塊式夾具

文獻(xiàn)[36]設(shè)計(jì)了一種原理簡(jiǎn)單，成本較低的雙軸拉伸夾具(如圖9)。該試驗(yàn)夾具下夾板固定，上夾板與單軸拉伸試驗(yàn)機(jī)的加載端固定相連，試件四枝與夾鉗分別固定連接，其中左右2個(gè)插銷能在夾板內(nèi)沿著夾板臂的方向自由滑動(dòng)。在拉伸的過程中，夾具左右兩夾鉗始終保持水平，并隨著夾板的運(yùn)動(dòng)同步進(jìn)行軸向的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)十字形試驗(yàn)件的橫向拉伸。由上下夾板構(gòu)成的四邊形在運(yùn)動(dòng)的過程中始終處于平行四邊形，故該裝置能實(shí)現(xiàn)定速拉伸，但是倘若進(jìn)行變比例拉伸，則必須重新對(duì)夾具的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造，而且在較大的拉伸載荷及速率的情況下，滑動(dòng)的插銷容易卡主，無法進(jìn)行高速拉伸試驗(yàn)。

圖9 一種滑塊式夾具示意圖

3) 杠桿式夾具

文獻(xiàn)[37]通過將2個(gè)杠桿傾斜，使得2個(gè)杠桿的一端連接同一個(gè)液壓機(jī)的兩端，同時(shí)將其中一個(gè)杠桿的支點(diǎn)固定，另一個(gè)杠桿的支點(diǎn)可橫向移動(dòng)，通過橫向移動(dòng)該支點(diǎn)的方式，實(shí)現(xiàn)杠桿對(duì)試件拉力的改變，達(dá)到任意比例的雙向拉伸加載(圖10)。此類夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作性強(qiáng)，但是對(duì)于復(fù)合固體推進(jìn)劑而言，在進(jìn)行拉伸試驗(yàn)的過程中，由于推進(jìn)劑具有一定的延展率，故試件會(huì)產(chǎn)生較大的形變，當(dāng)杠桿偏離初始位置的角度較大時(shí)，會(huì)使得試件處于變速拉伸的狀態(tài)，難以實(shí)現(xiàn)定速拉伸。

4) 滑輪式夾具

文獻(xiàn)[38]利用滑輪原理，通過將載荷施加到繩索的一端，利用滑輪改變繩索的繞向的方式來改變力的方向，最終實(shí)現(xiàn)豎直和水平兩個(gè)方向的都能受到繩索的拉力(圖11)。該夾具能夠較好的實(shí)現(xiàn)定速拉伸，而且可以通過增加滑輪的方式實(shí)現(xiàn)變比例拉伸，但由于夾具是利用繩索的方式傳遞載荷，在做試驗(yàn)前需確定繩索處于緊繃的狀態(tài)，同時(shí)也要滿足夾具的上下部分處于完全平行的狀態(tài)，否則會(huì)因受力不均勻使得夾具變形。

圖10 一種杠桿式夾具示意圖

圖11 一種滑輪式夾具示意圖

4 結(jié)論

1) 以現(xiàn)有的推進(jìn)劑準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)理論、方法設(shè)計(jì)和數(shù)值計(jì)算等方面進(jìn)行綜合分析，尋找能用于動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)的突破點(diǎn)，并在開展動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)的過程中不斷完善。

2) 雙軸拉伸試驗(yàn)?zāi)芨玫哪M推進(jìn)劑的實(shí)際工況，具有更高的研究?jī)r(jià)值。參考其他材料的雙向拉伸力學(xué)試驗(yàn)，對(duì)其試驗(yàn)方法和設(shè)計(jì)思路進(jìn)行對(duì)比分析，通過改進(jìn)和再設(shè)計(jì)的方式，可完成復(fù)合固體推進(jìn)劑雙軸拉伸試驗(yàn)系統(tǒng)的制定。

3) 對(duì)于雙向拉伸試驗(yàn)夾具的設(shè)計(jì)，要充分考慮動(dòng)態(tài)雙向拉伸時(shí)拉伸速率的增加會(huì)使得推進(jìn)劑抗拉強(qiáng)度增大，對(duì)夾具強(qiáng)度和形狀尺寸的設(shè)計(jì)要有一定的預(yù)留度。