Efecto del daño mecánico en el comportamiento a fractura de propulsantes sólidos de material compuesto

• M. Martínez ^[1] ; R. López ^[2] ; J. Rodríguez ^[1] ; A. Salazar ^[1]
  1. [1] Universidad Rey Juan Carlos

     Universidad Rey Juan Carlos

     Madrid, España

     
  2. [2] Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial

     Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial

     Madrid, España

     
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 4 (comunicaciones 5th Iberian Conference on Structural Integrity), 2022, págs. 115-120
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se ha estudiado el efecto del daño mecánico en el comportamiento a fractura de un propulsante sólido de matriz de PoliButadiénica CarboxiTerminal (CTPB). Previo al ensayo de fractura, se ha introducido daño mecánico cargando a tracción hasta niveles de deformación del 15%, 25% y del 35% a 500 mm/min (10-1 s-1). El análisis de los ensayos de fractura se ha realizado a través de la aproximación de la Mecánica de la Fractura Viscoelástica. Los resultados obtenidos mostraron una importante influencia del daño en las curvas de resistencia en función de la integral J viscoelástica, pero no fue observado en las curvas representadas en función de la pseudo apertura de la punta de la grieta (CTOD). El mecanismo de deformación y rotura fue el desgarro dúctil de la matriz elastomérica independientemente del daño mecánico introducido, observándose superficies de fractura más rugosas para mayores niveles de daño.

  • English

    In this work, the effect of mechanical damage (prestrain) on the fracture behaviour of Polybutadiene Carboxiterminal (CTPB) matrix solid propellant has been studied. Prior to the fracture test, mechanical damage has been introduced by tensile loading up to strain levels of 15%, 25% and 35% at 500 mm/min (10-1 s-1). The analysis of the fracture tests has been carried out through the Viscoelastic Fracture Mechanics approach. The results obtained showed an important influence of the damage on the resistance curves as a function of the viscoelastic J-integral, but not so as a function of the pseudo crack tip opening displacement (CTOD). The mechanism of deformation and failure was the ductile tearing of the elastomeric matrix, regardless of the mechanical damage introduced, and resulting in rougher fracture surfaces for the increasing prestrain levels.