论文题目: N-15B推进剂热老化特性与贮存寿命预估研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 军事化学与烟火技术
作者: 杨根
导师: 张炜
关键词: 推进剂,热老化,性能,贮存寿命,预估,可靠度,蒙特卡罗法
文献来源: 国防科学技术大学
发表年度: 2005
论文摘要: 与传统的AP／Al／HTPB推进剂相比，NEPE推进剂具有硝胺炸药和硝酸酯增塑剂含量高等特点，其贮存老化性能关系到高能发动机的使用寿命，因此开展高能推进剂的贮存性能研究具有重要意义。 系统研究了N-15B推进剂的热老化特性。考察了不同老化温度下推进剂的热失重特性。结果表明：前期推进剂失重率迅速增大；后期推进剂失重率降低，并略有增重现象，温度对N-15B推进剂的热失重特性具有显著的影响。 测定了推进剂爆热值与老化时间的关系。结果表明：N-15B推进剂爆热值随老化时间的延长略有下降，贮存温度对爆热值变化没有表现出显著的影响。 测定了老化后N-15B推进剂的硬度，利用溶剂溶胀法研究了热老化过程中，推进剂凝胶百分数和相对交联密度随老化时间的变化关系。试验表明：早期推进剂硬度上升、凝胶百分数和相对交联密度增大；后期则呈现下降趋势。温度对上述三个参数的影响可分为两种情况：50℃和60℃推进剂性能的老化曲线下降缓慢，且具有相似的形状；70℃推进剂性能的老化曲线出现加速下降趋势，14天后出现明显的直线下降趋势，70天后凝胶百分数下降了70％，90天后已提取不出凝胶，这说明70℃以上贮存对N-15B推进剂极为不利。 综合加速老化试验的结果表明：N-15B推进剂热老化的主要失效模式是增塑剂硝酸酯的挥发、迁移，粘合剂系统的后固化反应和硝酸酯分解产物对聚合物基体降解断链的影响。 选择凝胶百分数作为老化性能评定参数，根据凝胶百分数与老化时间的关系，建立了N-15B推进剂贮存寿命预估模型。预估得到N-15B推进剂常温(25℃)下的贮存寿命为5.93年。 借鉴可靠性工程中有关产品寿命分布的相关知识，分析了固体推进剂贮存寿命的可靠性以及可靠寿命问题。采用Monte-Carlo法，结合实际老化试验得到的数据，编制了可靠性计算程序。模拟统计的结果表明：N-15B推进剂常温贮存5.93年的可靠度(安全概率)为0.83。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
§1.1 引言
§1.2 固体推进剂老化的主要特征
§1.3 固体推进剂老化的主要影响因素
§1.3.1 内部因素的影响
§1.3.2 外部因素的影响
§1.4 固体推进剂贮存寿命预估方法
§1.4.1 双基系推进剂贮存寿命预估
§1.4.2 复合固体推进剂贮存寿命预估
§1.5 NEPE推进剂老化性能研究进展
§1.5.1 国外研究进展
§1.5.2 国内研究进展
§1.6 本文的研究任务
第二章 实验及数据处理方法
§2.1 课题研究思路
§2.2 实验方法、条件及试样制备
§2.2.1 实验设备及试样
§2.2.2 实验温度
§2.3 热失重百分数测定
§2.4 爆热值测定
§2.4.1 测定原理
§2.4.2 测定步骤
§2.4.3 爆热计算
§2.5 邵氏硬度测定
§2.6 凝胶百分数测定
§2.6.1 试剂和仪器
§2.6.2 测定步骤
§2.6.3 凝胶质量分数计算
§2.7 相对交联密度测定
§2.7.1 表征参数
§2.7.2 测定步骤
第三章 N-15B推进剂的热老化特性
§3.1 老化过程中N-15B推进剂的外观变化
§3.2 N-15B推进剂贮存老化对其热失重百分数的影响
§3.3 N-15B推进剂贮存老化对其爆热值的影响
§3.4 N-15B推进剂贮存老化对其硬度的影响
§3.5 N-15B推进剂贮存老化对其凝胶百分数的影响
§3.6 N-15B推进剂贮存老化对其相对交联密度的影响
§3.7 N-15B推进剂热老化规律初探
第四章 N-15B推进剂贮存寿命及其可靠性计算
§4.1 贮存寿命预估模型
§4.1.1 基本假设
§4.1.2 模型的建立
§4.1.3 模型的求解
§4.2 贮存寿命的可靠性计算
§4.2.1 模型参量的随机性分析
§4.2.2 可靠性计算的算法描述
§4.3 N-15B推进剂贮存寿命及其可靠度计算
§4.3.1 N-15B推进剂老化实验结果
§4.3.2 N-15B推进剂老化数学模型的建立与求解
§4.3.3 N-15B推进剂贮存寿命及可靠性分析
第五章 结论
致谢
参考文献
附录
附录1 可靠度计算程序mntclo.C
附录2 4.3.3.2节中计算时的输入参数
附录3 计算结果(部分数据)
发布时间: 2006-09-14
参考文献
- [1].烟火推进剂的设计及其产物的环境特性研究[D]. 李晓波.南京理工大学2008
- [2].丁羟四组元推进剂补强降速双效助剂的合成与应用[D]. 黎超华.湖南大学2014
- [3].推进剂代料单螺杆压伸过程的数值分析研究[D]. 殷书盼.南京理工大学2014
- [4].固体火箭发动机含缺陷推进剂粘弹性力学行为分析[D]. 王金.南京理工大学2008
- [5].考虑卫星推进剂晃动状态的卫星分离动力学分析[D]. 姚世东.国防科学技术大学2006
- [6].含硼富燃料推进剂热安定性研究[D]. 刘洪榕.中北大学2015
- [7].新型硝酸羟胺基液体推进剂的对抗性药物研究[D]. 郝伟.首都师范大学2005
- [8].单螺杆螺压过程推进剂流变参数及物料混合特性的数值模拟研究[D]. 周克.南京理工大学2015
- [9].丁羟推进剂/衬层Ⅱ型界面断裂研究[D]. 钮然铭.南京理工大学2015
- [10].水冲压发动机推进剂多功能助剂的研制[D]. 谈晓磊.湖南大学2011
相关论文
- [1].固体火箭发动机复合推进剂装药结构完整性分析[D]. 颜彬.南京理工大学2007
- [2].无喷管固体助推器药柱结构完整性分析[D]. 梁晓燕.内蒙古工业大学2007
- [3].微型固体发动机组的结构设计及性能检测[D]. 金峰.上海交通大学2008
- [4].电真空器件非工作状态长期贮存寿命评价研究[D]. 丁美斌.东南大学2005
- [5].固体火箭发动机药柱可靠性分析[D]. 曹井新.哈尔滨工程大学2007
- [6].高过载下固体火箭发动机药柱结构的完整性分析[D]. 郑颖建.哈尔滨工程大学2005
- [7].天然橡胶硫化胶的热氧老化研究[D]. 肖琰.西北工业大学2006
- [8].固体推进剂类粘弹性材料结构可靠性分析[D]. 孙金云.哈尔滨工程大学2006
- [9].固体火箭推进剂有限元理论分析与计算[D]. 王家林.哈尔滨工程大学2003
- [10].复合增程弹助推火箭推进剂药柱结构完整性分析[D]. 郭振伏.南京理工大学2003