固体推进剂单向拉伸抗拉强度主曲线的快速检测方法

摘要

本发明涉及航天然料性能快速定量评价方法，是一种固体推进剂单向拉伸抗拉强度主曲线的快速检测方法。它有八个步骤：分析动态储能模量与设定频率的关系，计算应力松弛模量与设定温度的关系，绘制动态储能模量主曲线和应力松弛模量主曲线的差值图，检测单向拉伸抗拉强度                                               ，获取动态频率值，获取动态储能模量值，获取单向拉伸抗拉强度值，绘制单向拉伸抗拉强度主曲线图。通过测定固体推进剂动态储能模量主曲线和应力松弛模量主曲线，根据相应公式，得到在任意温度和任意拉速下的动态抗拉强度值和单向拉伸抗拉强度主曲线。它广泛适用于固体推进剂然料性能的快速检测，并且具有检测过程短、消耗样本少、试验成本低和数据重复性好的优点。

主权项

一种固体推进剂单向拉伸抗拉强度主曲线的快速检测方法，该方法利用固体推进剂动态储能模量主曲线计算单向拉伸抗拉强度主曲线，其特征在于，包括以下八个步骤：步骤一，分析动态储能模量与设定动态频率的关系：利用动态力学分析仪，测量固体推进剂样品的一系列设定温度T₂、设定动态频率下的储能模量E'(ω)，根据时‑温等效原理，叠加得到参考温度T_s下的动态储能模量主曲线，获得E'(ω)‑ω关系曲线；即动态频率ω₁对应储能模量E'(ω₁)值，动态频率ω₂对应储能模量E'(ω₂)值；步骤二，计算应力松弛模量与设定温度T₂的关系：利用材料试验机，按中国航天工业标准QJ 2487‑1993“复合固体推进剂单向拉伸应力松弛模量及其主曲线测定方法”的要求，对固体推进剂样品的应力松弛模量主曲线E(t)进行检测，获得E(t)‑t关系曲线；步骤三，绘制动态储能模量主曲线和应力松弛模量主曲线E(t)的差值图：根据公式可以得知时间t和动态频率ω的关系，即由动态频率ω₁可得时间由动态频率ω₂可得时间将得动态储能模量主曲线和应力松弛模量主曲线E(t)绘制于同一坐标系中，得出两条曲线的差值随t变化，即求出公式lgE'(ω)‑lgE(t)＝a+b×c^lgt中的a，b，c值；步骤四，检测单向拉伸抗拉强度σ₁：在设定温度和设定拉伸速度下，检测出固体推进剂样品的单向拉伸抗拉强度σ₁值，设定参考温度选取T₁＝20+273＝293K，设定拉伸速度选取V＝100mm/min；步骤五，获取动态频率ω值：假设固体推进剂样品动态频率ω与相应温度下的固体推进剂样品单向拉伸时的应变速率R相等，根据公式其中l为固体推进剂样品长度，得出步骤四中设定拉伸速度V＝100mm/min时对应的动态频率ω₁值；步骤六，获取动态储能模量值：根据E'(ω)‑ω关系曲线，利用步骤五中的动态频率ω值，求出设定温度T₂和设定拉伸速度下的动态储能模量，设定温度T₂从‑50℃～70℃中选取一个，设定拉伸速度从0.5～500mm/min中选取一个,由设定拉伸速度根据计算得出动态频率ω₂值；步骤七，获取单向拉伸抗拉强度值σ₂：根据公式将储能模量E'(ω₁)、E'(ω₂),时间t₁、t₂，设定参考温度T₁和设定温度T₂，参数a、b、c值分别代入公式，得出步骤六中选取的设定温度T₂和设定拉伸速度下的单向拉伸抗拉强度值σ₂；步骤八，绘制单向拉伸抗拉强度主曲线图：重复以上步骤五、步骤六、步骤七，得出一系列设定温度T₂和设定拉伸速度下的单向拉伸抗拉强度值，以单向拉伸抗拉强度值作纵坐标，动态频率ω作横坐标，作出单向拉伸抗拉强度主曲线图。