固體推進劑的案例
固體推進劑裂紋內點火過程流固耦合數值仿真
利用cfx和ansys模擬了固體推進荊裂紋內點火階段的流固耦合過程。流場邊界添加源項模擬裝藥燃燒的質量添加cfx計算得出的壓強值和ansys計算得出的邊界位移在2個軟件之間傳遞,實現流固耦合仿真過程。仿真結果表明,裂紋內部燃氣壓強隨時間先增大后減小,之后逐漸穩定,藥柱最大應力隨時間變化呈波動狀態,最大變形量隨時間持續增大,藥柱裂紋的變形不能忽略,裂紋的變形作用降低了裂紋流場中的頂端壓強峰值。
固體推進劑裂紋內點火過程流固耦合數值仿真.pdf
固體推進劑起爆dt響應 ￥30
破片沖擊起爆某dt,模擬固推起爆，圖1為模擬固推，圖二為等效tnt。固推模型及材料參數見付費區。任何疑問可聯系q:2867229315
低場核磁在火炸藥交聯固化、老化性能評估中應用
相比高場核磁儀器，低場核磁占地面積相對較小，儀器安裝簡單，價格相對低廉，適用于科研與工業領域；
圖1 低場核磁公正分析儀結構示意圖
1-樣品管，2-永磁體，3-控制系統，4-射頻線圈，5-樣品，6-加熱器及溫度傳感器，7-四氟乙烯管，8-溫控系統，9-梯度系統
低場核磁共振的弛豫機制對高分子聚合物鏈結構的變化具有高度敏感性，可通過監測體系中1H的T2，來表征含有高分子聚合物復合固體推進劑的固化過程和老化過程。
由于含高聚物黏合劑的復合固體推進劑及炸藥老化過程中涉及到聚合物的后固化、氧化交聯、氧化降解等過程，其高分子鏈上1H所處的化學環境在整個老化過程中隨時間不斷發生變化，其橫向弛豫時間T2隨之變化。
因此,低場核磁可用于檢測高聚物黏合劑體系中1H的橫向弛豫時間T2隨老化時間的變化，結合不同老化時間復合固體推進劑或炸藥力學性能的變化，可用于研究含高分子黏合劑的復合固體推進劑和炸藥的交聯老化特性及老化失效機理。
1. 固化反應檢測中的應用：
利用 LF?NMR 技術對基于 3，3?二疊氮甲基氧丁環?四氫呋喃共聚物（PBT）/甲苯二異氰酸酯（TDI）黏合劑體系的高能鈍感復合推進劑固化反應過程進行了研究，獲得了黏合劑體系固化反應弛豫時間變化規律及其反應動力學方程。
展開 3D打印固體火箭發動機X-Bow
文章來自：南極熊3D打印
2022年3月，南極熊獲悉，太空技術3D打印公司X-Bow 憑借3D打印固體火箭發動機，在太空增材制造領域脫穎而出。
X-Bow Launch Systems成立于2016年，總部位于新墨西哥州成立于 2016 年，專門開發3D打印固體燃料火箭發動機，已經制造了一系列可在軌道（＞100km)和亞軌道(20～100km)空域發射的小型運載火箭。
△X-Bow 測試固體燃料火箭發動機。照片來自 X-Bow。
X-Bow 已經與美國政府簽訂了多項合同，它現在的客戶包括空軍研究實驗室( Air Force Research Lab)、空間部的創新部門（AFWERX）、洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Lab)、桑迪亞國家實驗室( Sandia National Lab,）和國防研究計劃局(DARPA)。
X-Bow的CEO Jason Hundley 表示：“X-Bow 正在利用多種獨特的技術和高效制造模式航空航天領域'添磚加瓦'。正如SpaceX徹底改變了火箭發射領域一樣，我們突破性的3D打印技術將會給固體燃料發動機領域帶來全新的變革。我們的使命是通過增材制造技術實現固體燃料發動機的制造，從而降低生產成本。”
固體燃料火箭發動機
固體火箭發動機（Solid propellant rocket engine）是使用固體推進劑的化學火箭發動機，又稱固體推進劑火箭發動機。固體推進劑點燃后在燃燒室中燃燒，化學能轉化為熱能，生產高溫高壓的燃燒產物。燃燒產物流經噴管，在其中膨脹加速，熱能轉變為動能，以高速從噴管排出而產生推力。20 世紀以來，大多數火箭都使用易于控制的液體推進劑，但隨著人們發現固體火箭的制造更簡單且可靠性更高后，固體火箭發動機越多越來地運用在軍事領域中。
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推進劑熱應力分析
有沒有會推進劑固化降溫過程的熱應力模擬的嘛
藍箭公布“朱雀一號”試飛異常原因:推進劑提前耗盡
藍箭表示初步懷疑原因是由于末修姿控動力系統某推力室輸送管損壞，導致控制力下降和推進劑泄漏，姿態控制力異常、推進劑提前耗盡。后續匯總全部數據后，將進一步分析形成最終結論，并著手準備保險理賠工作。
藍箭表示，飛行全過程中，“朱雀一號”最大飛行高度337千米，最快速度6300米/秒。在升空402秒后，三級出現異常，搭載的未來號未能按照預定計劃入軌。
經過兩天對數據的分析判讀，目前初步懷疑原因是由于末修姿控動力系統某推力室輸送管損壞，導致控制力下降和推進劑泄漏，姿態控制力異常、推進劑提前耗盡。
據悉，藍箭航天已組織多方專家進行調查，后續匯總全部數據后，將進一步分析形成最終結論，并著手準備保險理賠工作。（靜靜）
附：藍箭航天“朱雀一號”飛行試驗結果初步解讀全文
2018年10月27至28日，北京藍箭空間科技有限公司（藍箭航天）對“朱雀一號”三級固體運載火箭飛行試驗的快速處理數據進行了初步分析。
經數據判讀，火箭點火、起飛正常，一級飛行正常，一二級分離正常，二級飛行正常，二三級分離正常，整流罩分離正常，三級滑行段飛行正常，三級主發動機點火后火箭飛行正常。最大飛行高度337km，最快速度6300m/s。
三級工作約37s（對應總飛行時間402s）后，主發動機工作正常，但姿態控制力異常、推進劑提前耗盡。經初步分析，懷疑末修姿控動力系統某推力室輸送管損壞導致控制力下降和推進劑泄漏。
同時，已組織多方專家進行調查，后續匯總全部數據后，將進一步分析形成最終結論。
來源：網易科技
展開 長時間滑行低溫推進劑管理關鍵技術分析
2.4 小 結
限制低溫末級滑行時間的主要因素包括微重力環境下的氣液摻混、空間熱環境下的推進劑溫度升高和蒸發損失以及儀器設備用電需求等。因此，為拓展低溫末級滑行時間，提高運載能力及任務適應性，必須解決滑行段低溫推進劑的位置管理、熱量管理以及供電問題。
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低溫推進劑位置管理
由于長時間滑行段貯箱內氣液摻混，直接排氣會將液態推進劑排出，不僅造成推進劑浪費，降低火箭運載能力，同時低溫推進劑排出后在真空環境中迅速氣化，對姿態造成干擾，為姿態系統設計帶來困難。美國AC-4沒有進行有效的推進劑位置管理，將液氫排出貯箱，導致了飛行任務的失敗。
為了保證滑行段貯箱排氣不夾液及發動機的再起動，必須進行推進劑位置管理。國內外推進劑管理方案主要分為主動式、沉底式和表面張力式。
3.1 主動式推進劑位置管理
如圖5所示，主動式用橡皮囊或其他物體（如金屬膜片等）將推進劑與氣枕隔開，利用高壓氣體擠壓膜片將推進劑輸送到發動機燃燒室，可以適應不同的加速度且推進劑的利用效率高，常用于衛星貯箱與機動性強且工作時間短的飛行器中的常規推進劑管理。
但對于大型低溫末級，主動式裝置結構尺寸大、質量大，存在膜片與低溫推進劑的相容性問題和疲勞問題。且由于低溫推進劑的蒸發難以實現氣液分離并帶來壓力控制的問題。
3.2 沉底式推進劑位置管理
如圖6所示，沉底式利用沉底發動機提供推力形成人工重力場，使得慣性力遠大于表面張力，抑制液體的自由浸潤和漂移，保證推進劑穩定在貯箱底部或將推進劑重定位至貯箱底部，是目前比較成熟的推進劑管理辦法，工作可靠，應用廣泛；但需要消耗推進劑或高壓氣瓶中的氣體產生沉底推力，常用于大型運載火箭的低溫末級。
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3.1 主動式推進劑位置管理
如圖5所示，主動式用橡皮囊或其他物體（如金屬膜片等）將推進劑與氣枕隔開，利用高壓氣體擠壓膜片將推進劑輸送到發動機燃燒室，可以適應不同的加速度且推進劑的利用效率高，常用于衛星貯箱與機動性強且工作時間短的飛行器中的常規推進劑管理。
但對于大型低溫末級，主動式裝置結構尺寸大、質量大，存在膜片與低溫推進劑的相容性問題和疲勞問題。且由于低溫推進劑的蒸發難以實現氣液分離并帶來壓力控制的問題。
3.2 沉底式推進劑位置管理
如圖6所示，沉底式利用沉底發動機提供推力形成人工重力場，使得慣性力遠大于表面張力，抑制液體的自由浸潤和漂移，保證推進劑穩定在貯箱底部或將推進劑重定位至貯箱底部，是目前比較成熟的推進劑管理辦法，工作可靠，應用廣泛；但需要消耗推進劑或高壓氣瓶中的氣體產生沉底推力，常用于大型運載火箭的低溫末級。
早期的低溫末級貯箱漏熱大，需要持續排氣以控制貯箱壓力，整個滑行段都需要維持穩定的氣液界面，因此采用連續沉底方案。如圖7所示，連續沉底分為沉底段、保持段和抑制段。沉底段采用大推力抑制主發動機關機時的晃動放大，防止推進劑到達貯箱頂部排氣口而意外排出；保持段采用小推力保持推進劑的沉底狀態并減少沉底發動機的推進劑消耗量；抑制段采用大推力進一步抑制增壓氣體對液面的沖擊以及螺旋管流等干擾，保證主發動機的正常起動。
展開 推進劑貯箱金屬膜片的變形模擬與參數分析
根據模擬結果可知，膜片厚度、公切線錐角和外載對貯箱推進劑排空率影響顯著，但膜片厚度和外載對膜片翻轉偏心程度影響不大，因此在保證膜片翻轉不失效的情況下，可以增加外載和減小厚度來提高貯箱的排空率。
增大公切線錐角雖然可以提高貯箱的排空率，但同時也會加重膜片的翻轉偏心程度。膜片的偏心程度過大，會影響推進劑輸出的穩定性，同時有可能造成推進劑出口提前被堵住，而降低推進劑排空率。
由于膜片厚度和公切線錐角對推進劑排空率和膜片翻轉偏心程度影響顯著，在金屬膜片的實際生產過程中，應該對關系到膜片厚度和公切線錐角的加工工藝嚴格控制。（轉）
展開 波音載人飛船發動機測試出現推進劑泄漏問題
據美國媒體23日報道，波音公司負責研制的商業載人飛船上個月在失事應急發動機測試過程中出現推進劑泄漏問題。
失事應急發動機是指在出現發射故障的緊急情況下，推離飛船遠離火箭、保證飛船內部宇航員安全所使用的發動機。報道說，波音飛船失事應急發動機在測試過程中成功點火運行，但在最后的發動機關閉階段出現“異常”，導致推進劑泄漏，這有可能導致其首飛時間進一步推遲。
波音在一份聲明中回應說，公司在美國航天局和行業伙伴的協助下進行了徹底調查，“我們相信我們找到了原因，并正在實施整改措施……異常是任何測試項目的自然組成部分”。
2011年美國航天飛機退役后，美國運送宇航員往返國際空間站全部“仰仗”俄羅斯飛船。為改變這一尷尬局面，美國大力發展商業載人航天，希望今后向空間站運貨和運人都依靠商業飛船完成。
2014年，波音公司和太空探索技術公司從美國航天局獲得總計68億美元的合同，分別建造“星際客機”飛船和載人版“龍”飛船，但兩艘飛船的首飛時間已從最初的2017年推遲至2019年。
本月上旬，美國國會下屬政府問責局發表報告說，盡管兩家公司的飛船研制項目持續取得進展，但首飛時間可能要從2019年向后進一步推遲。
來源：新華網
展開 淺談HTPB推進劑/襯層粘接界面破壞過程分析
1引言
粘接界面具有不同于兩側固體介質的力學性質，一般來說位錯或微裂紋等微缺陷很容易在界面處形成。研究顯示，對于固體火箭發動機，其粘接界面的失效是決定其壽命的關鍵因素之一。
當前，國內外學者對于推進劑/襯層粘接界面的研究主要集中于宏觀力學性能測試。隨著對粘接界面問題研究的不斷深入，學者們的研究領域已從宏觀深入到細觀層次，吳豐軍探索了粘接界面細觀力學性能、結構與破壞方式的內在關聯，初步提出了推進劑/襯層粘接界面失效模式。引入數字圖像處理方法對粘接界面細觀破壞進行分析，獲得界面位移場。利用掃描電鏡，發現三元乙丙橡膠絕熱層與進劑基體間細小缺陷是導致界面力學性能下降的原因。運用X射線光電子能譜-XPS(X-rayPhotoelectronSpectroscopy)對推進劑/襯層粘接界面的化學組成和老化歷程進行表征，證明N活性基團的含量降低以及硝基分解是粘接界面失效的主要原因。姜愛民采用二維粘彈性有限元方法發現中間相模量大、厚度小會引起明顯的應力集中。邱欣利用CCD(ChargeCoupledDevice)光學顯微鏡觀察端羥基聚丁二烯(HTPB)推進劑拉伸斷裂過程，證明靠近襯層附近的高氯酸銨顆粒與襯層脫濕是影響該推進劑粘接性能的主要因素，受試驗手段的限制，對于推進劑/襯層粘接界面拉伸過程的細觀破壞過程沒有詳盡的描述，特別是粘接界面拉伸的宏觀力學性能與其細觀變形破壞過程關系的相關報道較少。
本研究應用掃描電鏡(SEM)原位拉伸試驗系統，對HTPB推進劑小試件的推進劑/襯層粘接界面試件進行拉伸試驗，通過拉伸應力-應變曲線與不同應變條件下試件拉伸過程的高倍放大圖片，分析其拉伸過程宏觀力學變化下粘接界面的細觀破壞形式，以及顆粒脫濕尺寸的變化規律。
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固體化學-單原子催化劑PPT
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LS-DYNA中的點火增長模型應用（1）：二維ALE算法的B炸藥沖擊起爆過程仿真 ￥48
LS-DYNA中的點火增長模型應用（1）：二維ALE算法的B炸藥沖擊起爆過程仿真
關鍵詞：沖擊起爆過程；點火增長模型；2D多物質ALE算法；穩定爆轟；B炸藥
LS-DYNA中的點火增長模型采用狀態方程*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE進行設置，可用于模擬固體推進劑及其他高能炸藥的沖擊點火和燃爆過程。該模型能夠根據溫度和壓力的變化動態調整反應速率，從而影響爆炸（燃燒）前沿的傳播速度，產生熄爆或爆轟效果，已被廣泛應用于爆炸和沖擊分析、火箭和導彈的推進劑安定性研究、建筑和交通工具的火災安全評估以及新型材料的燃燒特性測試等領域。
由于炸藥起爆過程中涉及到網格的大變形，采用Lagrange算法進行計算時，易出現小網格步長銳減、負體積計算終止等問題，相比之下，ALE算法具有顯著優勢。本文采用二維多物質ALE算法對B炸藥的沖擊起爆過程進行仿真計算，沖擊物為12.7mm的黃銅彈丸，彈丸與B炸藥間設置1mm厚的1006號鋼板，彈丸速度設置為1200m/s和1240m/s，計算結果如下：
起爆結果：1200m/s沖擊速度下，炸藥起爆后未能爆轟，爆炸傳播一段距離后熄爆，在距沖擊位置6mm處產生最大超壓峰值19GPa；1240m/s沖擊速度下，炸藥起爆成功，產生穩定爆轟，爆轟波峰值壓力約30GPa，與29.5GPa的C-J爆轟壓力相近，壓力曲線如圖1。
圖1 不同沖擊速度下B炸藥軸線各處的壓力時程曲線
反應度及溫度對比：起爆成功產生穩定爆轟的壓力、溫度明顯高于未起爆成功工況。成功起爆的炸藥反應度達到1，未起爆成功反應度僅在沖擊位置附近小范圍達到1，較遠范圍反應度逐漸降低，云圖對比如圖2。
展開 ：識別金屬有機框架固體酸催化劑中的強布忍司特酸位點
【引言】
固體酸催化劑表面的化學性質對工業催化應用至關重要，但這些表面的精確分子圖像仍不清楚。為了獲得固體酸（如硫酸化氧化鋯）中布忍司特酸位點視圖，已經提出了多種模型，部分原因是難以表征這些材料的表面結構，但也因為根據制備條件的不同，其性質變化很大。識別負責固體酸催化劑活性的分子結構為這些材料的功能特性和催化機理提供了更豐富的觀點，并闡明了與分子結構及其功能相關的基本表面化學。最近，報道了金屬-有機框架（MOF）固體酸催化劑的合成，通過用硫酸處理Zr基MOF和MOF-808，得到固體酸MOF，MOF-808-SO4，結果表明該催化劑能進行多種酸催化反應。
【成果簡介】
近日，在美國加州大學伯克利分校Omar M. Yaghi教授團隊（通訊作者）帶領下，與勞倫斯伯克利國家實驗室、斯坦福大學和橡樹嶺國家實驗室合作，團隊通過一系列的光譜、晶體學和計算表征技術來探測其酸度的來源。顯示最強的布忍司特酸位點由鋯簇上的吸附水和硫酸鹽部分的特定排列組成。當水分子吸附在一個鋯原子上時，它與相鄰鋯原子螯合的硫酸鹽部分形成氫鍵；反過來，這將導致強酸性質子的存在。脫水后，這種物質失去了酸性。MOF-808-SO4對異丁烯（2-甲基-1-丙烯）的二聚反應具有良好的催化性能，對C8產品具有100％的選擇性，轉化效率高。同時，材料的脫水顯著降低了催化活性，這也證實了水對于強酸性位點的作用。
展開 LS-DYNA中的點火增長模型應用（3）：3D SPH算法的PBX9501炸藥沖擊起爆過程仿真 ￥86.66
<p class="ql-align-center"><strong>LS-DYNA中的點火增長模型應用（3）：3D SPH算法的PBX9501炸藥沖擊起爆過程仿真</strong></p><p class="ql-align-justify">關鍵詞：<strong>沖擊起爆過程；點火增長模型；3D SPH算法；平板撞擊；PBX9501炸藥</strong></p><p class="ql-align-justify"> LS-DYNA中的點火增長模型采用狀態方程<strong>*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE</strong>進行設置，可用于模擬固體推進劑及其他高能炸藥的沖擊點火和燃爆過程。該模型能夠根據溫度和壓力的變化動態調整反應速率，從而影響爆炸（燃燒）前沿的傳播速度，產生熄爆或爆轟效果，已被廣泛應用于爆炸和沖擊分析、火箭和導彈的推進劑安定性研究、建筑和交通工具的火災安全評估以及新型材料的燃燒特性測試等領域。</p><p class="ql-align-justify"> 由于炸藥起爆過程中涉及到網格的大變形，采用Lagrange算法進行計算時，易出現小網格步長銳減、負體積計算終止等問題。<strong>光滑粒子流體動力學SPH算法（Smooth Particle Hydrodynamics）是一種無網格拉格朗日方法，其在跟蹤運動界面、處理大變形方面具有顯著優勢</strong>，已被廣泛用于解決傳統有限元法（FEM）和有限體積法（FVM）難以解決的涉及爆炸、沖擊波傳播和流體流動的相關問題。
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