随着现代武器技术要求逐渐提高。固体火箭武器正向着高效能，高精度，大 射程，信息化等作战性能的方面发展。固体火箭发动机是这类武器常用的能源动

力装置，炮弹武器在发射的过程中它的推进剂装药结构承受的轴向过载属于冲击 载荷，固体推进剂在受到冲击载荷的影响过程中，受力状况十分多样，应变率分 布范围十分广泛。同时，固体推进剂自身的力学性能也具有特别高的率相关性。 这种冲击载荷是导致固体火箭武器发动机装药结构破坏从而失效的主要原因，要 保证固体火箭武器的作战效能发挥，需要提高推进剂装药结构在冲击载荷作用下 的强度，因此对于冲击载荷作用下固体推进剂动态力学性能的研究尤为重要。复 合改性双基推进剂在冲击载荷作用下的力学响应与静态、准静态作用下有很大不 同，为了能够较为准确地预测推进剂在不同应变率下的力学响应，从而为采用这 种装药的固体火箭发动机的设计提供准确的依据，本文将进行复合改性双基推进 剂在不同应变率范围内的压缩力学性能研究。

1.2   国内外研究现状

1.2.1 霍普金森压杆实验简介

1.2.2 国内外研究成果

1.3 本文主要研究内容

固体推进剂是弹箭武器的主要能源动力材料。弹箭武器在使用的过程中,固 体推进剂会承受不同温度不同应变率下的载荷,而这有可能会使发动机的装药结 构完整性产生破坏,甚至发生灾难性事故。为更准确地分析装药在高过载下的力 学特性，固体火箭发动机复合推进剂的冲击力学特性研究试验就显得至关重要， 这也将会是未来固体火箭发动机研究的一个重要发展方向。

本文的主要研究内容涵盖以下几个方面：

（1）介绍了传统 SHPB 实验系统的基本原理和实验数据处理方法，分析了 SHPB 技术方面存在的主要问题；

（2）对复合改性双基推进剂进行了静态压缩实验和霍普金森压杆实验，针 对复合改性双基推进剂动态高应变率实验改进了 SHPB 装置，使之在组成结构上 不同于传统 SHPB 实验系统，但更适合于复合改性双基推进剂在高应变率下力学 特性的测试；

（3）对准静态压缩实验和动态 SHPB 实验得到的实验结果使用一维波理论进 行处理，得到不同应变率下复合改性双基推进剂的应力-应变曲线。绘制对数应 变散点图，分析准静态实验和 SHPB 实验应力-应变曲线的率相关性来!自~751论-文|网www.751com.cn

（4）使用准静态压缩实验和 SHPB 实验构建复合改性双基推进剂的本构模型， 采用朱王唐模型来预测不同应变率下材料的力学性能，根据准静态实验曲线和 SHPB 实验曲线拟合本构方程的系数。得到朱-王-唐本构模型并对其准确性进行 验证。

2.SHPB 实验系统工作原理

2.1 霍普金森压杆实验系统、基本原理与数据处理

2.1.1 SHPB 实验系统和基本原理

分离式霍普金森压杆（SHPB）实验的装置主要由加载系统和数据采集系统 组成