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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