我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

推进技术2025年第08期:基于数据驱动模型的宽温域下GAP基固体推进剂动态压缩力学行为预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王潜龙;张益铭;钱滢宇;王灏森;郭明昊;黄长武;王冉;武毅;

单位:天津大学机械工程学院;北京理工大学宇航学院;南方科技大学计算机科学与工程系;北京理工大学重庆创新中心;

摘要:本文通过使用改进的分离式霍普金森压杆试验系统,开展了聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基固体推进剂在低温域-50℃至25℃、宽应变率(2 000~6 000 s~(-1))条件下的压缩力学行为研究。以获得的应力应变曲线为样本,构建了使用随机梯度下降(SGD),遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)训练的多层感知机(MLP)网络模型和科尔莫戈洛夫-阿诺德(KAN)网络模型,对推进剂的压缩力学性能进行预测。结果表明,GAP基推进剂的非线性力学行为具有温度、应变率相关性。随着温度的降低,推进剂应力历史呈现20℃时的4段式、-30℃的3段式和-50℃的2段式;推进剂屈服阶段弹性模量增大,屈服段逐渐减小,初始段弹性模量增大,且其升高速率随着温度的降低而变快;低温下应变率对推进剂本构关系的影响较常温更为显著;本工作构建的KAN网络相较于MLP网络能够更加准确地预测推进剂的力学性能变化,在内推测试集和外推测试集中对于工程应力的平均预测误差分别为6.02%和2.89%,KAN模型为GAP基高能固体推进剂宽低温域力学行为预测提供了有效的方法。

关键词:GAP基固体推进剂;;低温力学行为;;数据驱动;;多层感知机;;KAN模型

基金资助:国家自然科学基金(U2341288)~~