摘要
通过实验和模拟相结合的方法研究了某双层发射药的力学特性和影响因素。利用万能材料试验机和落锤试验仪分别测试了双层发射药和不同配方的单层发射药的准静态力学性能和动态力学性能，得到相应力学参数，利用ABAQUS建立了双层发射药的计算模型，模拟双层发射药在准静态载荷和动态载荷下的应力响应过程；分别比较了EC和RDX对发射药力学性能的影响，长径比、外层厚度、界面强度和孔数等对发射药应力响应过程的影响；又研究了单孔、七孔、十九孔和花边七孔发射药在径向冲击载荷下的应力响应过程，分析其力学特性。得到主要结论： （1）在准静态压缩下，配方1强度极限随压缩速率增大而增大，RDX的加入提高了发射药的弹性模量和屈服极限。从模拟结果中可知，外层应力始终大于内层应力，应力在药粒内部传递过程中不断累积增大，在端面边界出现应力集中并向内延伸，在宏观上药粒呈现“鼓形”。配方2和双层发射药的弹性模量受压缩速率影响较小，屈服极限具有应变率效应，随压缩速率增大而增大，EC可提高配方2的力学性能。 （2）在冲击实验中，发射药的力学性能高于准静态压缩下的力学性能。随冲击速率增加，配方1的抗冲击能力增加，配方2和双层发射药的抗变形能力增加。在冲击载荷和准静态载荷下，配方1的力学特性为软而韧，配方2的力学特性为硬而脆。从模拟结果中可知，端面边界应力与药粒内部应力集中区的应力相近，当药粒发生破裂时，裂纹将从边界向内扩展。EC和RDX对发射药在动态载荷下的力学性能有一定增强作用。 （3）发射药的长径比增加，可在一定程度上增加发射药的抗冲击性能；外层厚度的增加将改变双层发射药的受力主体及变形样式；界面强度减小时，界面将发生破坏出现分离；孔数增多将改变端面应力分布连续性。 （4）发射药径向受冲击载荷后，孔受挤压形成应力畸变区，出现应力集中，孔数增多后，药粒整体受力更加均匀；受力点不同时，受孔的影响，应力分布将发生变化；花边形发射药的应力集中及破裂易发生在与落锤接触的花边凸起处。
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