固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析的基礎(chǔ)問題及研究展望

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)（Solid Rocket Motor， SRM）主要由固體推進(jìn)劑制成的藥柱、燃燒室、噴管（含推力方向控制裝置）和安全點(diǎn)火裝置四大部分組成，由于SRM 具有結(jié)構(gòu)簡單、便于裝載，而且適于長期貯存等優(yōu)點(diǎn)，已成為戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿ρb置和核心部件。因此，分析全壽命周期內(nèi)（生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸、彈射、點(diǎn)火發(fā)射等）不同使役載荷下SRM 的結(jié)構(gòu)完整性，對于確保武器裝備的使用可靠性和安全性具有重要意義，也是進(jìn)行武器裝備貯存延壽的基礎(chǔ)性工作。

1.SRM 裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析的基本內(nèi)涵

針對SRM 裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析，從工程的角度出發(fā)，其核心問題是評估結(jié)構(gòu)的完整性，確定SRM 裝藥結(jié)構(gòu)在全壽命周期內(nèi)不同使役載荷下的薄弱部位和相應(yīng)的失效機(jī)制。由于固體推進(jìn)劑藥柱的力學(xué)響應(yīng)更易受到外界載荷作用的影響，且通常屬于低強(qiáng)度、低模量、對安全性要求較高的材料，因此，推進(jìn)劑藥柱一般是SRM 裝藥結(jié)構(gòu)最薄弱的部位，其變形破壞情況倍受關(guān)注。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部由外向內(nèi)依次形成了殼體/絕熱層、絕熱層/襯層和襯層/推進(jìn)劑3 個(gè)粘接界面，粘接界面也是SRM 裝藥結(jié)構(gòu)的薄弱部位之一，需要關(guān)注其脫粘情況。綜上，工程上SRM 裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析是，保證在全壽命周期內(nèi)不同使役載荷作用下，藥柱內(nèi)通道表面及其它部位不發(fā)生裂紋，藥柱外表面及兩端與襯層或絕熱層界面不發(fā)生脫粘，藥柱內(nèi)表面及尾端不發(fā)生過大的變形而堵塞內(nèi)通道或噴管，防止藥柱發(fā)生自燃（陳汝訓(xùn).固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與研究（上）［M］.北京：中國宇航出版社，1991.）。

結(jié)合工程實(shí)際需求，SRM 裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析的核心科學(xué)問題是，合理建立和驗(yàn)證評估裝藥結(jié)構(gòu)失效或破壞的判據(jù)，即準(zhǔn)確給出表達(dá)式的具體形式（式（1）），并通過有效手段檢驗(yàn)該表達(dá)式在不同使役載荷工況下的有效性。

式中，Cmax為裝藥結(jié)構(gòu)不同部位在使役載荷作用下發(fā)生變形時(shí)的最大應(yīng)力/應(yīng)變等表征力學(xué)響應(yīng)特性的物理參量的最大值；［C］為裝藥結(jié)構(gòu)不同部位在使役載荷作用下的承載極限。其中，［C］的數(shù)值多通過試驗(yàn)測試方法確定，而Cmax的數(shù)值一般利用試驗(yàn)測試和有限元數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法確定。因此，為了利用式（1）準(zhǔn)確評估SRM 裝藥結(jié)構(gòu)的完整性，主要涉及以下四個(gè)關(guān)鍵問題，相互之間的關(guān)系如圖1 所示：

圖1 SRM 裝藥結(jié)構(gòu)完整性評估的基礎(chǔ)問題及相互關(guān)系

（1）準(zhǔn)確確定［C］的數(shù)值。首先提取全壽命周期內(nèi)推進(jìn)劑藥柱和粘接界面等裝藥結(jié)構(gòu)薄弱部位承受的使役載荷譜，載荷主要分為單一載荷、疊加載荷和序貫載荷。其中，單一載荷以機(jī)械載荷為主，主要包括率/溫載荷、壓強(qiáng)載荷、力/熱循環(huán)載荷和自重/加速度載荷。疊加載荷包括機(jī)械載荷之間的相互疊加以及機(jī)械載荷與長期貯存老化引發(fā)的化學(xué)作用之間的疊加。其次，分析推進(jìn)劑藥柱和粘接界面等裝藥結(jié)構(gòu)薄弱部位在上述使役載荷譜作用下的失效機(jī)理，以該失效機(jī)理為基礎(chǔ)，開展表征薄弱部位受力狀態(tài)和失效特征的材料級和結(jié)構(gòu)件級模擬試驗(yàn)；

（2）提高式（1）的合理性和準(zhǔn)確性。根據(jù)裝藥結(jié)構(gòu)薄弱部位的模擬試驗(yàn)獲得的力學(xué)響應(yīng)變化規(guī)律，以國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，分別確定表征推進(jìn)劑藥柱和粘接界面等典型薄弱部位在不同使役載荷作用下承載極限的物理參量［C］及其數(shù)值，例如最大抗拉強(qiáng)度、最大伸長率等。再以推進(jìn)劑藥柱和粘接界面的粘彈性特性、率溫相關(guān)特性等力學(xué)特性為基礎(chǔ)，綜合物理參量［C］在不同使役載荷作用下的變化規(guī)律，選用合適的理論建立相應(yīng)的強(qiáng)度準(zhǔn)則和失效判據(jù)。其中，所建準(zhǔn)則和判據(jù)應(yīng)能有效反映全壽命周期內(nèi)不同使役載荷類型的影響，例如可通過耦合老化模型的方法以描述長期貯存引發(fā)的化學(xué)作用；

（3）準(zhǔn)確計(jì)算得到Cmax的數(shù)值。在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)框架下分別選用與固體推進(jìn)劑和粘接界面材料（絕熱層和襯層）的力學(xué)響應(yīng)變化規(guī)律相匹配的本構(gòu)理論，以及與殼體/絕熱層、絕熱層/襯層和襯層/推進(jìn)劑三界面的力學(xué)響應(yīng)變化規(guī)律相匹配的界面模型理論，通過公式推導(dǎo)、模型參數(shù)確定和有限元數(shù)值離散等過程完成相應(yīng)本構(gòu)關(guān)系的建立和數(shù)值計(jì)算應(yīng)用；

（4）準(zhǔn)確測定Cmax的數(shù)值。搭建相應(yīng)的試驗(yàn)系統(tǒng)，包括試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)、載荷施加方式和傳感器選取及布局等；同時(shí)，試驗(yàn)系統(tǒng)可以用于檢驗(yàn)式（1）所述裝藥結(jié)構(gòu)失效或破壞的判據(jù)的有效性，也可在材料級和結(jié)構(gòu)件級試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用縮比SRM（或裝藥結(jié)構(gòu)試驗(yàn)器）、全尺寸SRM 的試驗(yàn)以驗(yàn)證所建固體推進(jìn)劑和粘接界面材料的本構(gòu)關(guān)系以及粘接界面模型的有效性。

2.SRM 裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析的研究展望

2.1 失效機(jī)理、模擬表征的研究展望

目前，針對固體推進(jìn)劑藥柱和裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面的基本失效模式和典型失效機(jī)理，國內(nèi)外研究者通過開展大量的研究已形成了一些共識性的結(jié)論，例如推進(jìn)劑內(nèi)部固體填充顆粒與基體粘接界面發(fā)生的“脫濕”損傷、固體填充顆粒的斷裂和基體撕裂，如圖2 所示（固體火箭技術(shù)，2019，42（1）：72-77），裝藥粘接界面發(fā)生的內(nèi)聚破壞、界面破壞和混合破壞，如圖3 所示（宇航學(xué)報(bào)，2023，44（4）：566-579），以及長期貯存時(shí)推進(jìn)劑內(nèi)部基體黏合劑網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生的氧化交聯(lián)、降解斷鏈，粘接界面發(fā)生的組分遷移等（固體火箭技術(shù)，2022，45（2）：229-236）。但有關(guān)率溫壓、應(yīng)力/應(yīng)變狀態(tài)等因素對典型裝藥配方下?lián)p傷演化過程和損傷程度的影響規(guī)律認(rèn)識還不統(tǒng)一，甚至部分結(jié)論存在相互矛盾之處，嚴(yán)重影響了對藥柱和粘接界面失效機(jī)理的正確認(rèn)識。今后可重點(diǎn)開展能反映多因素影響或疊加載荷作用的原位加載損傷監(jiān)檢測模擬表征試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研制研究，通過動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)獲得加載過程中的結(jié)構(gòu)損傷重構(gòu)圖像，以驗(yàn)證相關(guān)結(jié)論和研究方法的可靠性。

圖2 復(fù)合固體推進(jìn)劑的三種基本失效機(jī)理示意圖

圖3 SRM 裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面的三種基本失效模式示意圖

目前基于標(biāo)準(zhǔn)啞鈴型固體推進(jìn)劑試驗(yàn)件的松弛試驗(yàn)、圓柱型推進(jìn)劑試驗(yàn)件的壓縮試驗(yàn)、板條試驗(yàn)件的拉伸試驗(yàn)（Iran Polym J，2016，25（6）：515-524）以及標(biāo)準(zhǔn)矩形試驗(yàn)件的拉伸試驗(yàn)（含能材料，2022，30（11）：1090-1098）等模擬表征試驗(yàn)方法，大多數(shù)僅能反映典型工況下典型裝藥結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位的力學(xué)響應(yīng)狀態(tài)，而且通常以單一載荷工況的研究為主，存在長貯力（機(jī)械載荷）-化（化學(xué)作用）耦合載荷和序貫載荷等復(fù)雜條件下模擬表征手段匱乏和模擬表征不充分的問題，今后可借鑒其它粘彈性材料和粘接界面結(jié)構(gòu)的性能測試方法以攻克上述難題。此外，固體推進(jìn)劑和粘接界面微CT觀測試驗(yàn)（推進(jìn)技術(shù)，2022，43（9）：210394；Propell Explos Pyrot，2022，47（10）：e202200106），拉剪、雙軸拉伸、雙軸壓縮和圍壓等載荷下固體推進(jìn)劑的力學(xué)性能試驗(yàn)，如圖4a～4b 所示（Propell Explos Pyrot，2022，47（5）：e202100267；Polym Test，2023，119：107922；Def Technol，2021，17（5）：1764-1774）以及改變預(yù)置裂紋長度和加載角度的矩形試驗(yàn)件的拉伸試驗(yàn)，如圖4c 所示（兵工學(xué)報(bào)，2020，41（11）：2234-2242）等模擬表征試驗(yàn)方法屬于新設(shè)計(jì)的非標(biāo)試驗(yàn)，突破了GJB 770B-2005 標(biāo)準(zhǔn)、JANNAF 標(biāo)準(zhǔn)和QJ 2328A-2005 標(biāo)準(zhǔn)等的規(guī)定范圍，亟需通過專家會(huì)評等方式對上述試驗(yàn)進(jìn)行有效性考核和驗(yàn)證，檢驗(yàn)與裝藥結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的相關(guān)性、一致性，包括試驗(yàn)件的優(yōu)化指標(biāo)是否合理、力學(xué)性能參數(shù)的確定方法是否可行等，從而形成指導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

圖4 固體推進(jìn)劑和裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面的典型非標(biāo)模擬表征試驗(yàn)裝置圖

2.2 強(qiáng)度準(zhǔn)則和失效判據(jù)的研究展望

固體推進(jìn)劑藥柱和裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面的失效破壞，是其細(xì)觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷出現(xiàn)并不斷累積直至宏觀裂紋形成和擴(kuò)展的過程，同時(shí)受到加工過程和前序加載歷史等因素引起的初始損傷的影響。

針對固體推進(jìn)劑和裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面的損傷判據(jù)研究現(xiàn)仍處于起步階段，以強(qiáng)洪夫課題組為代表的研究者雖通過使用圖像處理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方法給出了典型裝藥配方下的初始損傷數(shù)值（推進(jìn)技術(shù)，2022，43（9）：210394），并利用試驗(yàn)測試和數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法分析了“脫濕”損傷的臨界閾值、建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型（固體火箭技術(shù)，2020，43（3）：265-270；Propell Explos Pyrot，2022，47（10）：e202200079），但確定初始損傷數(shù)值和損傷臨界閾值等的方法存在區(qū)別，甚至受到測試參數(shù)遴選隨機(jī)性的影響。今后可通過大幅增加試驗(yàn)數(shù)量以擴(kuò)大數(shù)據(jù)范圍，并綜合應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等方法給出更為精確的初始損傷數(shù)值和更為合理的失效判據(jù)表達(dá)式。

針對固體推進(jìn)劑的強(qiáng)度準(zhǔn)則研究，主要以單軸加載強(qiáng)度為主，并適當(dāng)考慮了率溫和貯存老化等因素的影響（含能材料，2019，27（4）：274-281），同時(shí)在雙軸強(qiáng)度準(zhǔn)則、拉剪強(qiáng)度準(zhǔn)則和圍壓加載下準(zhǔn)則建立方面取得了突破，獲得了如圖5 所示的典型強(qiáng)度極限包絡(luò)（Def Technol，2018，14（S1）：457-462；Def Technol，2022，18（4）：618-625），今后可在修正完善現(xiàn)有雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論等的基礎(chǔ)上進(jìn)一步獲得如圖6 所示的三維應(yīng)力空間的強(qiáng)度極限包絡(luò)面；其次，與強(qiáng)度極限相對應(yīng)的伸長率的失效包絡(luò)也長期局限于單軸加載（宇航學(xué)報(bào)，2021，42（12）：1571-1578），今后可從失效理論層面開展重點(diǎn)研究，進(jìn)而建立三軸加載下的伸長率失效判據(jù)，最終與建立的強(qiáng)度準(zhǔn)則共同形成完整的判據(jù)體系。而目前針對裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面的強(qiáng)度準(zhǔn)則研究，多參考QJ 2038.1A-2004 等標(biāo)準(zhǔn)以粘接強(qiáng)度、斷裂能為參量進(jìn)行構(gòu)建，并通過進(jìn)行失效包絡(luò)平移的方法分析率溫等因素的影響（Polym Test，2022，115：107755），今后可開展SRM 裝藥結(jié)構(gòu)破壞極限試驗(yàn)以驗(yàn)證所建準(zhǔn)則方法的有效性。此外，如何在強(qiáng)度準(zhǔn)則和失效判據(jù)中考慮序貫載荷的作用也是今后重點(diǎn)關(guān)注的方向之一。

圖5 固體推進(jìn)劑的雙軸強(qiáng)度主應(yīng)力平面的極限包絡(luò)線

圖6 三維應(yīng)力空間下固體推進(jìn)劑的強(qiáng)度極限包絡(luò)面

針對固體推進(jìn)劑和裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面的斷裂準(zhǔn)則或判據(jù)研究，仍主要參考傳統(tǒng)的K準(zhǔn)則、J準(zhǔn)則和COD 準(zhǔn)則等斷裂理論和分析方法（火炸藥學(xué)報(bào)，2023，46（7）：561-588；Propell Explos Pyrot，2022，47（5）：e202200046），是否能夠完全反映粘彈性材料的斷裂特點(diǎn)及率溫相關(guān)的界面粘接特性，需開展進(jìn)一步討論，而利用彈性-粘彈性對應(yīng)原理的思想將傳統(tǒng)的斷裂理論進(jìn)一步拓展至粘彈性領(lǐng)域可能是一條重要的途徑，國外的Schapery 等研究者（Int J Fracture，1984，25：195-223）已進(jìn)行了相關(guān)探索。

2.3 本構(gòu)關(guān)系和界面模型的研究展望

自20 世紀(jì)六七十年代開始，針對固體推進(jìn)劑的本構(gòu)關(guān)系，以Swanson 和Xu 為代表的國內(nèi)外研究者持續(xù)開展了大量研究，從宏觀和細(xì)觀角度分別建立了多個(gè)模型，實(shí)現(xiàn)了對推進(jìn)劑力學(xué)響應(yīng)由彈性到線粘彈性再到非線性特性的描述（含能材料，2016，24（4）：403-416），并完成了所建本構(gòu)關(guān)系在有限元數(shù)值計(jì)算中的應(yīng)用。但隨著SRM 裝藥結(jié)構(gòu)承受的外載荷水平的提升和載荷類型的多樣化，以及裝藥結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和裝填比等的提高，給推進(jìn)劑的本構(gòu)關(guān)系研究和裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面模型研究帶來了新的挑戰(zhàn)，今后可重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面：

（1）高壓強(qiáng)、高建壓速率和高裝填比耦合條件下固體推進(jìn)劑的本構(gòu)關(guān)系研究。上述條件使得推進(jìn)劑的變形程度和損傷程度都大幅提高，呈現(xiàn)出更明顯的幾何非線性和材料非線性，需在現(xiàn)有的粘彈性、超彈性本構(gòu)理論框架下進(jìn)一步合理引入損傷演化函數(shù)，以反映壓強(qiáng)、高應(yīng)變率和大變形對推進(jìn)劑宏觀力學(xué)性能劣化的綜合影響；

（2）長貯蠕變條件下固體推進(jìn)劑的本構(gòu)關(guān)系研究。該條件下的本構(gòu)關(guān)系形式與傳統(tǒng)的松弛型粘彈性本構(gòu)關(guān)系存在區(qū)別，因此，原有的本構(gòu)關(guān)系構(gòu)建方法、模型離散化和三維增量形式的推導(dǎo)方法等不再適用，需要針對推進(jìn)劑的粘彈性蠕變變形曲線特性，遴選合適的本構(gòu)理論框架，并引入反映應(yīng)力水平、蠕變過程、老化作用影響的累積損傷函數(shù)，同時(shí)給出本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行有限元數(shù)值計(jì)算的具體方法；

（3）考慮變泊松比的固體推進(jìn)劑本構(gòu)關(guān)系研究。隨著變形程度增大，固體推進(jìn)劑逐漸由近似不可壓縮材料轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓧嚎s材料，其泊松比發(fā)生明顯下降，而泊松比的微小變化將會(huì)對點(diǎn)火建壓等工況下推進(jìn)劑藥柱的變形仿真結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。因此，為提升應(yīng)用本構(gòu)關(guān)系開展數(shù)值仿真計(jì)算的精確性，可利用數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）或體積膨脹法等方法建立經(jīng)歷不同貯存時(shí)間的固體推進(jìn)劑在率溫壓不同載荷條件下泊松比隨加載程度變化的數(shù)學(xué)模型，并引入到推進(jìn)劑的本構(gòu)關(guān)系中；

（4）裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面的率溫相關(guān)和老化相關(guān)界面模型研究。目前，一般使用內(nèi)聚力模型（CZM）描述粘接界面變形時(shí)的損傷演化，但大量試驗(yàn)結(jié)果表明粘接界面的力學(xué)響應(yīng)特性明顯受到率溫因素和老化時(shí)間的影響。因此，今后可在傳統(tǒng)CZM 的基礎(chǔ)上通過直接與其它粘彈性本構(gòu)模型、老化模型相耦合或?qū)ZM 參數(shù)表示為率溫相關(guān)和老化相關(guān)函數(shù)的方式建立率溫相關(guān)和老化相關(guān)的CZM，以提升固化降溫、點(diǎn)火建壓、長期貯存等載荷工況下裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面變形仿真結(jié)果的精度；

（5）綜合固體推進(jìn)劑本構(gòu)關(guān)系、裝藥結(jié)構(gòu)粘接界面模型以及推進(jìn)劑和裝藥結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度準(zhǔn)則、失效判據(jù)，研發(fā)兼顧計(jì)算效率和精度的適用于SRM 裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析的專屬仿真計(jì)算平臺(tái)，以突破目前商業(yè)有限元軟件的局限。

2.4 SRM 監(jiān)檢測試驗(yàn)的研究展望

SRM 監(jiān)檢測試驗(yàn)在直接確定使役載荷工況下裝藥結(jié)構(gòu)典型部位應(yīng)力/應(yīng)變數(shù)值，以及驗(yàn)證固體推進(jìn)劑和裝藥結(jié)構(gòu)的粘接界面強(qiáng)度準(zhǔn)則、失效判據(jù)和本構(gòu)關(guān)系、界面模型等方面發(fā)揮著重要的作用。今后可重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面的研究：

（1）為降低試驗(yàn)成本，常通過裝藥結(jié)構(gòu)試驗(yàn)器的性能測試表征全尺寸SRM 在不同使役載荷下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)和失效特性，但目前結(jié)構(gòu)試驗(yàn)器的設(shè)計(jì)水平處于工程經(jīng)驗(yàn)性摸索階段，今后可進(jìn)一步完善基于相似準(zhǔn)則方法的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)器設(shè)計(jì)技術(shù)；

（2）固化降溫、溫度循環(huán)、溫度沖擊、振動(dòng)和過載條件下裝藥結(jié)構(gòu)試驗(yàn)器的監(jiān)檢測試驗(yàn)，難度相對較低，已開展了大量研究（宇航學(xué)報(bào)，2023，44（4）：566-579）。但點(diǎn)火建壓作為考核SRM 結(jié)構(gòu)完整性和使用可靠性的最后載荷工況，目前還缺乏較為可行的結(jié)構(gòu)響應(yīng)和失效特性的監(jiān)檢測試驗(yàn)方法。2009 年，國外首次報(bào)道了應(yīng)用冷態(tài)沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)模擬開展SRM 點(diǎn)火建壓過程的研究（AIAA-2009-5171），而國內(nèi)近年來也針對感度相對較低的端羥基聚丁二烯（HTPB）復(fù)合固體推進(jìn)劑裝藥的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)器進(jìn)行了相關(guān)探索性研究，典型試驗(yàn)裝置如圖7 所示（南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2023，47（1）：8-15）。從安全性角度和測試精度角度出發(fā)，可重點(diǎn)完善基于液體介質(zhì)的冷態(tài)沖擊試驗(yàn)方法，包括試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的擬制、試驗(yàn)過程安全防控手段的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)結(jié)果的有效性分析和試驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用條件等；

圖7 SRM 裝藥結(jié)構(gòu)試驗(yàn)器的典型冷態(tài)沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)圖

（3）在完善單一載荷工況下裝藥結(jié)構(gòu)試驗(yàn)器力學(xué)響應(yīng)監(jiān)檢測試驗(yàn)系統(tǒng)和試驗(yàn)方法的前提下，盡快形成可分析多因素耦合條件、疊加載荷條件和序貫載荷條件影響的試驗(yàn)系統(tǒng)和試驗(yàn)方法，尤其是亟需在理論層面上突破考慮長貯力（機(jī)械載荷）-化（化學(xué)作用）耦合載荷作用的試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；

（4）在持續(xù)推進(jìn)新型監(jiān)檢測技術(shù)和測試元器件研發(fā)的同時(shí)，需對現(xiàn)有測試手段進(jìn)行梳理歸納，包括傳感器的遴選指標(biāo)、標(biāo)定方法和布局形式等，以形成適用于特定使役載荷工況、典型裝藥結(jié)構(gòu)形式下SRM 力學(xué)參數(shù)精確測試的集成系統(tǒng)，并在兼顧試驗(yàn)成本的前提下，應(yīng)用該系統(tǒng)獲取更多的測試參量類型和試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

（5）綜合固體推進(jìn)劑試驗(yàn)件、粘接界面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件和裝藥結(jié)構(gòu)試驗(yàn)器的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，以及全尺寸SRM 的部分在線監(jiān)檢測試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可形成針對典型配方和裝藥結(jié)構(gòu)形式的結(jié)構(gòu)響應(yīng)性能數(shù)據(jù)庫，從而為現(xiàn)有SRM 的結(jié)構(gòu)完整性精確評估和壽命評定以及新型SRM 的裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)和模型支持。

3.結(jié) 語

SRM 的裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析既有非常明確的工程應(yīng)用背景需求，又涉及到粘彈性材料和粘接界面的失效機(jī)理、模擬表征、強(qiáng)度準(zhǔn)則、失效判據(jù)、本構(gòu)關(guān)系、界面模型和監(jiān)檢測技術(shù)等多個(gè)基礎(chǔ)性問題的研究，難度大，需綜合應(yīng)用試驗(yàn)測試、理論分析和數(shù)值仿真相結(jié)合的研究策略，同時(shí)需要時(shí)刻關(guān)注材料力學(xué)、界面力學(xué)、損傷力學(xué)、實(shí)驗(yàn)力學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的最新研究成果，及時(shí)將其應(yīng)用于SRM 的裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析研究中，為相關(guān)問題的解決提供有力的技術(shù)支撐。此外，人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等信息化和智能化手段的出現(xiàn)和發(fā)展，給SRM 裝藥結(jié)構(gòu)完整性分析帶來了新的研究思路，也可在今后研究中進(jìn)行關(guān)注。