[發明專利]含脫濕的推進劑動態熱粘彈性本構模型的構建和應用方法

有效

• 申請號: 201710485805.3
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107391801B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 申志彬;馬浩;李道奎;張亮;馬曉琳;張曉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

1.一種含脫濕的推進劑動態熱粘彈性本構模型的構建方法，其特征在于實施步驟包括：

1)建立用于描述粘彈性材料動力學行為的率相關本構方程；

2)確立脫濕因子；

3)確立率相關本構方程的溫度修正系數；

4)確立含脫濕因子、溫度修正系數的率相關本構模型；

步驟3)確立率相關本構方程的溫度修正系數包括非線性彈性項σ_E的溫度修正系數C_E、低頻粘性項σ_VL的溫度修正系數C_VL、高頻粘性項σ_VH的溫度修正系數C_VH，函數表達式分別如式(3)～(5)所示；

式(3)～(5)中，C_E為非線性彈性項σ_E的溫度修正系數，C_VL為低頻粘性項σ_VL的溫度修正系數，C_VH為高頻粘性項σ_VH的溫度修正系數，T為當前溫度，T_R為參考溫度，T₀為初始溫度，c_L,k_L,c_H,k_H均為試驗測得參數。

2.根據權利要求1所述的含脫濕的推進劑動態熱粘彈性本構模型的構建方法，其特征在于，步驟1)中建立的率相關本構方程如式(1)所示；

式(1)中，σ為應力，E₀ε+αε²+βε³為非線性彈性項σ_E，ε為應變，E₀,α,β分別為非線性彈性項σ_E的彈性系數；為低頻粘性項σ_VL，E₁,θ₁分別為低頻粘性項σ_VL的彈性系數和松弛時間，為高頻粘性項σ_VH，E₂,θ₂分別為高頻粘性項σ_VH的彈性系數和松弛時間；t和τ均為時間，均為τ時刻的應變率。

3.根據權利要求2所述的含脫濕的推進劑動態熱粘彈性本構模型的構建方法，其特征在于，步驟2)中確立脫濕因子如式(2)所示；

式(2)中，D為脫濕因子，ε為應變，ε_th為應變門檻值，為應變率，K_D,a,b均為試驗測得的常數。

4.根據權利要求3所述的含脫濕的推進劑動態熱粘彈性本構模型的構建方法，其特征在于，所述應變門檻值ε_th取值為推進劑材料的脫濕點伸長率ε_d。

5.根據權利要求1所述的含脫濕的推進劑動態熱粘彈性本構模型的構建方法，其特征在于，步驟4)確立含脫濕因子、溫度修正系數的率相關本構模型如式(6)所示；

式(6)中，σ_d,T為應力，T為當前溫度，D為脫濕因子，C_E為非線性彈性項σ_E的溫度修正系數，C_VL為低頻粘性項σ_VL的溫度修正系數，C_VH為高頻粘性項σ_VH的溫度修正系數，ε為應變，E₀,α,β分別為非線性彈性項的彈性系數；E₁,θ₁分別為應力表達式右側第四項所示低頻粘性項的彈性系數和松弛時間，E₂,θ₂分別為應力表達式右側第五項所示高頻粘性項的彈性系數和松弛時間；t和τ均為時間，均為τ時刻的應變率。