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研究生： 劉登鴻
Liu, Teng-Hung
論文名稱： 固體推進劑之黏彈性質研究
A Study of the Viscoelasticity of a Solid Propellant
指導教授： 袁曉峰
Yuan, Hsiao-Feng
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 航空太空工程學系碩士在職專班
Department of Aeronautics & Astronautics (on the job class)
論文出版年： 2006
畢業學年度： 94
語文別： 中文
論文頁數： 55
中文關鍵詞： 黏彈性質 、火箭推進劑 、固體推進劑
外文關鍵詞： rocket moter, Viscoelasticity, Solid Propellant
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    • 組合推進劑在單軸拉伸實驗所得，祗要有不同溫度環境下之單軸拉伸實驗所得的最大應力(σTRU)與最大應變(εTRU )，即可獲得組合推進劑的活化能及描述組合推進劑潛變行為的其他參數。就理論上而言，依據這些參數可預測組合推進劑的時溫轉換因子及其潛變行為。此外，本研究針對某一種HTPB/AP/RDX/Al組合推進劑，進行示差掃描熱分析(DSC)實驗、單軸鬆弛實驗、單軸拉伸實驗及動態機性分析(DMA)實驗。在DSC實驗中呈現兩個吸熱峰(202.9及241.8℃)，分屬於DRX的熔解及AP的晶形轉換特性吸熱峰；在DMA實驗中，本研究發現該組合推進劑的 及 玻璃溫度轉換點分別出現在3.4℃及-66℃。運用黏彈性理論、非線廻歸技術及單軸鬆弛實驗與單軸拉伸實驗所得數據，可以獲得該組合推劑的鬆弛模數主曲線、最大應力失效主曲線及最大應變失效主曲線等之經驗公式。

    From theoretical point of view, time-temperature shift factors (log aT ) and failure time at constant TRUess (τ) of composite propellants can be estimated if their Ea, n and B are given. In addition, one of HTPB/AP/RDX/Al composite propellants was characterized by differential scanning calorimetry (DSC), dynamical mechanical analysis (DMA), tensile relaxation and tensile fracture tests. There were two peaks in the DSC measurements individually for the melting point of RDX (202.9℃) and the phase transition of AP crystal (241.8℃). In the DMA experiments, the and glass transition temperatures of the composite propellant were 3.4℃ and -66℃ respectively. By the regression of the data of tensile relaxation and tensile fracture tests；three empirical equations were deduced，following the viscoelastic theories，and representing the three master curves of the composite propellant’s relaxation modulus, maximum failure TRUess and maximum failure TRUain.

    中文摘要........................................................ I 英文摘要....................................................... II 誌 謝........................................................ III 目 錄......................................................... IV 圖目錄.......................................................... V 表目錄........................................................ VII 第一章 緒論..................................................... 1 1.1 研究背景與動機.......................................... 4 1.2 研究目的................................................ 6 1.3 研究範圍與限制.......................................... 7 1.4 研究流程與步驟.......................................... 7 1.5 文獻探討................................................ 7 1.6 實驗規劃................................................ 8 1.7 預期成效評估............................................ 9 第二章 文獻探討................................................ 10 2.1 主要成分簡介........................................... 10 2.2 機械性能與溫度、時間關係................................ 16 2.3 高分子聚合物黏彈行為：.................................. 18 2.4 固體推進劑機械性質的溫度效應............................ 19 第三章 實驗.................................................... 21 3.1 原料（試樣） ........................................... 21 3.2 儀器.................................................. 23 3.3 試件規格及試驗條件..................................... 27 第四章 理論.................................................... 29 4.1 理論背景............................................... 29 4.2 Thermofluctuational Theory 之應用....................... 38 第五章 實驗結果與討論........................................... 41 5.1 示差掃描熱分析(DSC)實驗................................. 41 5.2 單軸鬆弛實驗........................................... 41 5.3 單軸拉伸實驗........................................... 45 5.4 動態機性分析(DMA)實驗................................... 50 5.5 Thermofluctuational Theory 之應用結果.................... 51 第六章 結論.................................................... 54 參考文獻....................................................... 55

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