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具有演变微观结构损伤的固体推进剂材料的本构建模。 (英语) Zbl 1162.74432号

摘要:固体推进剂是一种微观结构复杂的复合材料。在通用形式下,该材料由聚合物粘合剂、晶体氧化剂(例如,高氯酸铵)和燃料颗粒(例如,铝)组成。严重的应力和极端温度会导致损伤,表现为颗粒破裂、沿颗粒/聚合物界面的脱湿、空洞成核和生长。损伤使固体推进剂的整体本构响应复杂化,超过了与颗粒和粘结剂相的不同本构特性相关的复杂性。利用复合材料的严格均匀化理论,我们提出了一个通用的三维非线性宏观本构关系,该本构关系模拟了连续孔隙形成和增长过程中应变引起的微观结构损伤演化。该定律在变形率的加性分解框架内处理粘性变形率,并使用背应力的概念来改善模型在应力松弛方面的性能。对菌株的大小没有限制。在高延伸率固体推进剂的情况下,使用标准松弛和单轴拉伸试验的实验数据校准模型参数。强调模型参数是单个相本构响应和颗粒脱粘临界条件的描述符,可以通过实验系统地确定。该模型用于预测材料在更复杂的加载路径下的响应,并研究裂纹尖端损伤对致密拉伸断裂试样力学行为的影响。

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2015年第74季度 固体力学中的有效本构方程
74E30型 复合材料和混合物特性
74兰特20 非弹性骨折和损伤
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