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作者：刘孟洋;高经纬;严波;张晓飞;
单位：国防科技大学空天科学学院;湖南大学电气与信息工程学院;
摘要：针对长期立贮固体火箭发动机（Solid Rocket Motor, SRM）产生的蠕变问题，提出一种在不改变药柱基本结构的前提下，通过在药柱基质中植入特定形状的功能性可燃芯模（即“增强结构”）抑制药柱蠕变。首先，通过三维数值模拟方法分析固化降温和立式自重耦合作用下药柱蠕变分布规律。随后，采用变密度法中的固体各向同性材料惩罚模型（Solid Isotropic Material with Penalization, SIMP）对增强结构进行拓扑优化设计，确定植入增强结构的基本几何构型。最后，对比分析拓扑优化后增强结构的抗蠕变作用，得到最终优化设计结果。结果表明，在特定工况下，与无增强结构相比，含增强结构的固体火箭发动机药柱总变形、应力、应变下降明显，能有效抑制药柱蠕变。
关键词：固体火箭发动机;;蠕变;;拓扑优化;;有限元方法
基金资助：国家自然科学基金项目（52375278）~~
