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丁羟固体推进剂中填充了大量的固体颗粒,内部细观结构的粘接界面力学性质对推进剂整体力学行为具有重要影响。为了更好的了解颗粒与基体之间的粘接状况,更好的表征粘接界面的力学性质,本文通过试验和仿真相结合的方法,系统的开展了关于推进剂细观粘接界面力学模型及参数获取方法的研究,主要研究内容如下:(1)推进剂细观粘接界面试验方法设计及试件制备。结合研究对象的具体特点及现有研究手段并参考国内外文献和标准,制定了合理可行的试验方法——通过Al/HTPB双悬臂梁粘接试验确定粘接界面的断裂能、通过Al/HTPB粘接件的单轴拉伸试验确定粘接界面的断裂强度、通过丁羟胶片的单轴拉伸试验获取丁羟胶材料的粘超弹特性,并完成了试验试件的制备。(2)率无关界面模型及参数获取方法研究。通过Al/HTPB双悬臂梁粘接试件的Ⅰ型断裂试验分析了粘接界面的断裂特点,并建立了双线性内聚力模型用于表征其界面性质。比较了分别通过分布反演和断裂力学方法获取的模型参数,结果表明反演获得的参数更加真实的反映了材料的粘接性质,并分析了经典梁理论方法得到的断裂韧性参数不准确的原因。通过Al/HTPB粘接件的单轴拉伸试验,验证了模型及获取参数的准确性,结果显示所建立的内聚力模型能够很好的预测粘接界面的力学行为。(3)率相关界面模型建立。为了表征粘接界面的率相关特性,建立了一种新型的率相关的内聚力模型。模型是由一个率无关内聚力模型和一个率相关的Maxwell体并联组成。通过一些参数的替换推导出了模型的本构方程及增量形式,并对模型的率相关特点进行了分析。最后,研究了模型在有限元软件中的实现方法,完成了ABAQUS有限元软件中的UMAT子程序的开发。(4)率相关界面模型参数获取方法研究。通过Al/HTPB粘接试件不同加载速率下的单轴拉伸试验获得了粘接界面强度随加载速率的变化规律,并分析了粘接界面在试验过程中不同阶段的形貌特征。对比丁羟胶片的单轴拉伸试验,分析了丁羟胶不同状态下力学性质的差异。通过Al/HTPB双悬臂梁粘接试件不同加载速率下的单轴拉伸试验,获得了粘接界面Ⅰ型断裂的率相关特性,并分析了断裂过程的宏微观特征。通过断裂力学方法和反演识别的方法获取了率相关界面模型的参数,并比较了参数获取方法的优劣。本文通过试验与仿真相结合的方法,获得了Al/HTPB粘接界面的特性,并建立了能够反映材料特性的界面模型及参数获取方法,为推进剂的细观结构力学建模仿真获得了理论基础和参考依据,为进一步研究推进剂的整体力学特性提供了基础。