橡胶最大主伸长率对堵盖开裂性能影响研究

摘要

针对某型号固体火箭发动机用橡胶堵盖承压状态下开裂的问题,基于开裂能密度对于橡胶材料的开裂机理及准静态拉伸载荷下的力学行为开展研究,得出橡胶材料的开裂性能主要与材料的最大主伸长率有关,且橡胶材料在准静态拉伸载荷作用下主要呈现超弹性,在150%应变范围内,Ogden超弹性本构模型可以较好地表征其力学行为;基于Abaqus有限元软件及承压试验对不同最大主伸长率橡胶材料承压状态下橡胶堵盖的应力场分布规律展开研究,得出其最大应力区域为内型面根部,且橡胶材料的最大主伸长率提高13%,最大应力降低4.5%,当最大主伸长率提高94%,其最大应力降低约29%,即相同工况下,橡胶材料最大主伸长率越高,堵盖中最大应力越小,因此通过调整橡胶材料的最大主伸长率可以有效地降低橡胶堵盖结构的开裂风险。