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固體推進劑藥柱局部夾雜應力場分析的邊界元法

黃拳章; 陳健; 強洪夫; 王學仁; 岳春國; 李愛華 火箭軍工程大學; 西安710025; 陜西師范大學; 西安710062
  • 邊界元法
  • 粘彈性
  • 局部應力
  • 夾雜

摘要:夾雜、孔隙、脫粘和裂紋是固體推進劑藥柱常見的缺陷形式,為獲得缺陷附近精確的應力、應變場,可靠評估固體火箭發動機藥柱的結構完整性,給出了求解夾雜和孔隙局部應力場的邊界元法以及粘彈性時域問題的邊界元迭代算法。首先將固體顆粒和孔隙抽象為夾雜,則固體推進劑藥柱的受力問題實質為多連通域粘彈性力學邊值問題,但由于夾雜界面位移和面力同時未知而導致該問題不能定解,然后根據夾雜域的邊界積分方程和材料的本構關系建立了夾雜與基體界面面力與位移的關聯矩陣,并將其作為整個多連通域問題的定解條件,最終使問題定解。通過含單個圓形彈性夾雜平面應變問題和圓筒固體火箭發動機平面應變問題的經典算例驗證了該方法的正確性,數值結果表明,邊界元法在局部夾雜應力場分析中具有較大的優勢和潛力。

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固體火箭技術

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