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第1章 引论 1

1.1 固体推进剂技术的发展历史及启示 1

1.2 复合固体推进剂性能与配方设计方法 4

1.3 高能固体推进剂配方组成及性能基本特点 6

1.4 构建高能固体推进剂性能设计及专家系统需解决的问题 7

1.5 高能固体推进剂性能与设计体系 9

参考文献 9

第2章 高能固体推进剂能量性能计算与优化 11

2.1 固体推进剂能量性能计算的基本原理 11

2.1.1 固体推进剂能量性能表征参数 12

2.1.2 固体推进剂能量性能的计算原理 15

2.2 能量性能计算中存在的问题及解决方法 23

2.2.1 能量性能计算中存在的问题 23

2.2.2 原材料理化性能数据库的扩充 24

2.2.3 热力学函数的收集和热力学函数温度系数的计算 24

2.3 固体推进剂能量性能计算方法的优化设计 28

2.3.1 混合离散变量优化设计的数学模型 28

2.3.2 配方能量性能可视化程序设计 30

参考文献 31

第3章 高能推进剂燃烧性能设计方法 32

3.1 概述 32

3.2 高能固体推进剂燃烧研究进展 32

3.2.1 高能固体推进剂燃烧性能及机理研究概述 32

3.2.2 复合固体推进剂燃烧模型 36

3.2.3 高能固体推进剂性能设计方法对燃烧研究的要求 40

3.3 高能固体推进剂的燃烧性能 42

3.3.1 高能固体推进剂的典型燃速特性 42

3.3.2 高能固体推进剂固体组分粒度及分布的表征 44

3.3.3 固体组分对高能固体推进剂燃烧性能的影响 51

3.3.4 粘合剂体系能量特性对高能固体推进剂燃烧性能的影响 55

3.3.5 高能固体推进剂燃速特性小结 57

3.4 高能固体推进剂的燃烧特性及机理 57

3.4.1 NG/BTTN/PEG体系高能推进剂的燃烧特性及机理 58

3.4.2 NG/TEGDN/PET体系高能推进剂的燃烧特性与机理 70

3.4.3 NG/BTTN/GAP体系高能推进剂的燃烧特性与机理 81

3.4.4 CL-20在高能推进剂中的燃烧特性 97

3.4.5 高能固体推进剂燃烧机理研究总结 100

3.5 高能推进剂燃烧模型研究 101

3.5.1 模型构建方法选择 101

3.5.2 高能推进剂的燃烧模型 102

3.6 高能推进剂燃烧性能计算系统 114

3.6.1 计算模型的核心公式 114

3.6.2 高能推进剂组分含量和结构的表征 116

3.6.3 燃烧计算模型的改进与修正 118

3.6.4 模型的计算验证 120

3.7 其他预示方法——基团裂解燃烧模型及其计算验证 123

3.7.1 基团裂解燃烧模型 124

3.7.2 燃速模拟计算及分析 127

3.8 本章 小结 129

参考文献 130

第4章 高能固体推进剂力学性能设计方法 135

4.1 概述 135

4.1.1 高能固体推进剂力学行为特征 135

4.1.2 高能固体推进剂力学性能设计的背景和研究现状 135

4.2 高能固体推进剂力学性能规律 137

4.2.1 高能固体推进剂力学性能的影响因素 137

4.2.2 高能固体推进剂基体对力学性能的影响 137

4.2.3 固体填料对高能推进剂力学性能的影响 141

4.2.4 键合剂对高能推进剂力学性能的影响 145

4.2.5 工艺条件等因素对高能固体推进剂力学性能的影响 156

4.2.6 高能固体推进剂宏观力学性能规律概述 158

4.3 高能固体推进剂动态力学性能规律 159

4.3.1 动态力学分析的基本原理和参数 160

4.3.2 固体填料对高能推进剂动态力学性能影响规律 161

4.3.3 键合剂对高能推进剂动态力学性能影响规律 164

4.4 高能固体推进剂细观力学行为及破坏失效机理 165

4.4.1 高能固体推进剂细观力学行为研究 165

4.4.2 高能固体推进剂原位拉伸SEM图像的定量表征 173

4.4.3 高能固体推进剂拉伸破坏失效机理 180

4.4.4 高能固体推进剂细观力学行为小结 182

4.5 高能固体推进剂力学性能模型 183

4.5.1 复合材料的黏弹性理论 183

4.5.2 固体推进剂的力学性能调节理论 184

4.5.3 固体推进剂力学模型 186

4.5.4 高能推进剂力学模型的理论基础概述 191

4.5.5 高能固体推进剂力学模型建立 197

4.6 高能固体推进剂屈服断裂判据 200

4.6.1 高聚物的屈服及屈服判据 200

4.6.2 高聚物断裂和强度 201

4.6.3 复合材料断裂强度预测 204

4.7 高能固体推进剂有限元细观力学模型 209

4.7.1 高能固体推进剂力学性能预示的计算细观力学方法 209

4.7.2 有限元计算原理 210

4.7.3 高能固体推进剂有限元模型建立 211

4.7.4 高能固体推进剂有限元计算 214

4.8 高能固体推进剂力学性能设计方法 219

4.8.1 高能固体推进剂力学性能设计准则 219

4.8.2 高能固体推进剂力学性能设计方法 221

4.8.3 高能固体推进剂力学性能预示系统 223

参考文献 226

第5章 高能固体推进剂工艺性能设计方法研究 231

5.1 概述 231

5.2 药浆流变性能的测试与表征方法 231

5.2.1 稳态测试原理 232

5.2.2 动态测试原理 232

5.2.3 流变性能的表征方法 234

5.3 固体推进剂药浆的流变特性 234

5.3.1 流体类型 235

5.3.2 触变性 239

5.3.3 黏弹性 240

5.3.4 热固性 243

5.4 高能固体推进剂药浆流变特性的影响因素及作用机理 244

5.4.1 粘合剂体系的影响 245

5.4.2 填料的影响 250

5.4.3 键合剂的影响 259

5.4.4 药浆内部结构分析 264

5.4.5 工艺条件的影响 267

5.5 高能固体推进剂药浆固化反应动力学 273

5.5.1 FT-IR方法研究固化反应动力学 273

5.5.2 DSC方法研究固化反应动力学 276

5.5.3 超声波方法研究固化反应动力学 279

5.5.4 化学流变法研究固化反应动力学 283

5.6 高能固体推进剂药浆流变模型 286

5.6.1 悬浮液流变模型概述 286

5.6.2 高能固体推进剂药浆唯象模型 290

5.6.3 推进剂药浆网络结构化模型 299

5.7 高能固体推进剂工艺性能设计方法 306

5.7.1 高能固体推进剂工艺性能设计方法的总体框架 306

5.7.2 高能固体推进剂工艺性能的预示与验证 307

参考文献 310

第6章 高能固体推进剂配方设计专家系统 314

6.1 固体推进剂配方设计专家系统研究现状 314

6.1.1 国外研究现状 314

6.1.2 国内研究现状 315

6.2 高能固体推进剂配方设计专家系统特点、系统结构和工作流程 315

6.2.1 高能固体推进剂配方设计专家系统的特点 315

6.2.2 高能固体推进剂设计专家系统结构 318

6.2.3 系统工作流程 320

6.2.4 知识表示方法 327

6.2.5 知识使用方法设计 330

6.2.6 基于数据的知识发现方法设计 336

6.2.7 数据库与知识库的设计 339

6.3 高能固体推进剂配方设计专家系统实现及验证 351

6.3.1 系统设计的软件开发工具 351

6.3.2 系统功能介绍 352

参考文献 371