CN116757128B - 强度极限线的获取和推进剂的失效判断的方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种强度极限线的获取和推进剂的失效判断的方法及相关设备，包括：取泊松比为0.5，根据构建的三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力与主应力之间的关系、单轴拉伸、单轴压缩和双轴压缩加载下的主应力关系、单轴拉伸加载下的中心位置应力状态、最大拉伸强度实验值和最大压缩强度实验值、准双轴拉伸的最大拉伸强度实验值，求解第二影响因子的最终取值得到目标数学式，得到在某个温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。本申请基于充分考虑真双轴试验、准双轴试验和单轴试验，获取任意温度下复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线，以此构建的强度失效准则精准度更高，更符合固体推进剂实际强度特性。

Description

强度极限线的获取和推进剂的失效判断的方法及相关设备
技术领域
本申请涉及材料强度研究技术领域，尤其涉及一种强度极限线的获取和推进剂的失效判断的方法及相关设备。
背景技术
目前国内外学者虽针对固体推进剂材料的双轴强度准则进行了相关研究，但是基于该双轴强度准则构建的失效准则精度不够，用于评估材料结构完整性、预判材料结构破坏时存在较大偏差，准确度不够。
发明内容
为了解决现有技术中双轴强度准则及其失效准则精度和准确度不够的技术问题。本申请提供了一种强度极限线的获取和推进剂的失效判断的方法及相关设备，其主要目的在于构建精度更高的强度准则和失效准则。
为实现上述目的，本申请提供了一种复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法，该方法包括：
基于双参数统一强度理论，引入静水应力系数，建立考虑静水应力的三参数统一强度理论计算公式，其中，三参数统一强度理论计算公式包括主剪应力、正应力、静水应力系数、表征复合固体推进剂材料极限强度的强度参数、表征正应力对复合固体推进剂材料破坏贡献的第一影响因子和表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子；
分别获取在同一个温度条件下，对试验件分别进行单轴拉伸、单轴压缩、真双轴压缩以及准双轴拉伸四种试验得到的基础试验数据，其中，基础试验数据包括每种试验得到的最大拉伸强度实验值或最大压缩强度实验值；
取泊松比为0.5，根据三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、单轴拉伸加载下的主应力关系、单轴压缩加载下的主应力关系、双轴压缩加载下的主应力关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态、最大拉伸强度实验值和最大压缩强度实验值、准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值，求解第二影响因子的最终取值；
取泊松比为0.5，根据三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态和第二影响因子的最终取值，得到目标数学式，根据目标数学式得到在温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。
此外，为实现上述目的，本申请还提供了一种复合固体推进剂的失效判断方法，该方法包括：
根据上述任一项的方法获取待测复合固体推进剂在目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线；
根据在目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线，判断待测复合固体推进剂在第一实际主应力和第二实际主应力作用下是否失效。
此外，为实现上述目的，本申请还提供了一种复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取装置，该装置包括：
强度理论公式建立模块，用于基于双参数统一强度理论，引入静水应力系数，建立考虑静水应力的三参数统一强度理论计算公式，其中，三参数统一强度理论计算公式包括主剪应力、正应力、静水应力系数、表征复合固体推进剂材料极限强度的强度参数、表征正应力对复合固体推进剂材料破坏贡献的第一影响因子和表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子；
实验值获取模块，用于分别获取在同一个温度条件下，对试验件分别进行单轴拉伸、单轴压缩、真双轴压缩以及准双轴拉伸四种试验得到的基础试验数据，其中，基础试验数据包括每种试验得到的最大拉伸强度实验值或最大压缩强度实验值；
解算模块，用于取泊松比为0.5，根据三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、单轴拉伸加载下的主应力关系、单轴压缩加载下的主应力关系、双轴压缩加载下的主应力关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态、最大拉伸强度实验值和最大压缩强度实验值、准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值，求解第二影响因子的最终取值；
极限线构建模块，用于取泊松比为0.5，根据三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态和第二影响因子的最终取值，得到目标数学式，根据目标数学式得到在温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。
为实现上述目的，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可读指令，处理器执行计算机可读指令时执行如前面任一项的复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法或复合固体推进剂的失效判断方法的步骤。
为实现上述目的，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行如前面任一项的复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法或复合固体推进剂的失效判断方法的步骤。
本申请提出的强度极限线的获取和推进剂的失效判断的方法及相关设备，基于实际真双轴试验数据选用更符合实际情况的三参数统一强度理论，充分考虑真双轴试验、准双轴试验和单轴试验，获取任意温度下复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。该三参数统一强度理论极限线即为构建的强度失效准则，相较于现有技术的强度失效准则，本申请的以三参数统一强度理论极限线构建的强度失效准则精准度更高，更符合固体推进剂实际强度特性，可以为材料失效判断提供更精准更可靠的强度失效判据，降低失效判断偏差。
附图说明
图1为本申请一实施例中复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法的流程示意图；
图2为本申请一实施例中四种不同应力状态试验的相应试样展示图；
图3为本申请一实施例中归一化后不同温度条件下的复合固体推进剂统一强度理论极限线的对比效果图；
图4为本申请一实施例中复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取装置的结构框图；
图5为本申请一实施例中计算机设备的内部结构框图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法和复合固体推进剂的失效判断方法，应用于计算机设备中，其中，计算机设备可以但不限于各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备、服务器等。
目前，关于固体推进剂强度准则的主要形式是一类依据确定试验加载条件下获取的强度数据推导至其他非试验加载条件下的破坏判据式。根据试验件承受的应力状态不同，主要分为单轴强度准则，双轴强度准则以及三轴强度准则。单轴强度准则主要是基于单轴加载试验获取的强度判据。双轴强度准则是依据双轴加载试验获取的强度判据。对比分析了三种不同典型强度准则的适用性，结果表明单轴强度准则描述精度虽然相对最优，但仍然不能准确预判材料结构破坏。目前国内外学者虽针对固体推进剂材料的双轴强度准则进行了相关研究，但是基于固体推进剂动态真双轴试验数据构建的强度准则研究却未见到公开报道。
图1为本申请一实施例中复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法的流程示意图。参考图1，该复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法包括以下步骤S100-S400：
S100：基于双参数统一强度理论，引入静水应力系数，建立考虑静水应力的三参数统一强度理论计算公式，其中，三参数统一强度理论计算公式包括主剪应力、正应力、静水应力系数、表征复合固体推进剂材料极限强度的强度参数、表征正应力对复合固体推进剂材料破坏贡献的第一影响因子和表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子。
具体地，统一强度理论是一种双参数强度理论，经过后续不断发展、补充和完善，已经在许多材料工程领域，包括含能材料领域得到了广泛应用。该强度理论主要用于计算材料在各种复杂载荷下的极限承载能力，为材料的结构设计、有效利用等涉及强度指标的工程问题提供理论支撑。
三参数统一强度理论计算公式是三参数统一强度理论的数学表达形式。
分析发现复合固体推进剂（例如HTPB推进剂）的单轴拉压强度比以及单双轴压缩强度比均不等于1，因此需要采用考虑静水压力影响的三参数强度理论进行强度准则的构建，即考虑静水压力对材料失效的影响。
三参数统一强度理论考虑静水压力影响，通过对双参数统一强度理论进行改进构建的一种强度准则。三参数统一强度理论计算公式为一种数学表达式。
三参数统一强度理论计算公式中所指示的三参数包括三个材料强度相关参数：静水应力系数、表征复合固体推进剂材料极限强度的强度参数和表征正应力对复合固体推进剂材料破坏贡献的第一影响因子。
S200：分别获取在同一个温度条件下，对试验件分别进行单轴拉伸、单轴压缩、真双轴压缩以及准双轴拉伸四种试验得到的基础试验数据，其中，基础试验数据包括每种试验得到的最大拉伸强度实验值或最大压缩强度实验值。
具体地，为构建固体推进剂的三参数高精度强度准则，设计如表1所示的试验方案，获取基础试验数据，四种应力状态下的试验件的式样展示图如图2所示。图2中的图a为单轴拉伸试样，图b为单轴压缩试样，图c为双轴拉伸试样，图d为双轴压缩试样。
表1
其中，在单轴拉伸应力状态试验下的相应试样为图a的单轴拉伸试样（试验件），在单轴压缩应力状态试验下的相应试样为图b的单轴压缩试样（试验件），在准双轴拉伸应力状态试验下的相应试样为图c的双轴拉伸试样（试验件），在真双轴压缩应力状态试验下的相应试样为图d的双轴压缩试样（试验件）。
通过单轴拉伸试验，得到的基础试验数据包括单轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值（最大抗拉强度实验值）。
通过单轴压缩试验，得到的基础试验数据包括单轴压缩加载下的最大压缩强度实验值。
通过准双轴拉伸试验，得到的基础试验数据包括准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值。
通过真双轴压缩试验，得到的基础试验数据包括真双轴压缩加载下的最大压缩强度实验值。
S300：取泊松比为0.5，根据三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、单轴拉伸加载下的主应力关系、单轴压缩加载下的主应力关系、双轴压缩加载下的主应力关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态、最大拉伸强度实验值和最大压缩强度实验值、准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值，求解第二影响因子的最终取值；
具体地，对于HTPB复合固体推进剂而言，泊松比近似取0.5，则x和y方向的应力比可近似视作1:2，即准双轴拉伸应力状态。
通过主剪应力与主应力之间的关系、正应力与主应力之间的关系，可以将为双剪应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式转换为主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式。
根据主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式、单轴拉伸加载下的主应力关系、单轴压缩加载下的主应力关系、双轴压缩加载下的主应力关系、最大拉伸强度实验值和最大压缩强度实验值，可以解算出三参数中每个材料强度相关参数（静水应力系数、强度参数和第一影响因子）的取值。
取泊松比为0.5，根据试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态，将主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式转换为准双轴拉伸试验加载下对应的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式。
准双轴拉伸试验加载下对应的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中包含了一个主应力、静水应力系数、表征复合固体推进剂材料极限强度的强度参数、表征正应力对复合固体推进剂材料破坏贡献的第一影响因子和表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子。
根据三参数（静水应力系数、强度参数和第一影响因子）的取值，以三参数统一强度准则计算公式中的主应力接近准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值为目标，解算出第二影响因子的最优取值作为最终取值。
S400：取泊松比为0.5，根据三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态和第二影响因子的最终取值，得到目标数学式，根据目标数学式得到在温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。
具体地，根据三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系，得到主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式。
取泊松比为0.5，根据试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态，将主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式转换为准双轴拉伸试验加载下对应的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式。将第二影响因子的最终取值代入准双轴拉伸试验加载下对应的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中，得到目标数学式。基于该目标数学式利用编程绘制出在温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。
本申请的三参数统一强度理论极限线是基于固体推进剂动态真双轴试验数据构建的强度准则，可用于提供更精准可靠的强度失效判据。
本申请可以获得动态加载条件下复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线，该复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线为复合固体推进剂的统一强度理论主应力平面的极限线。
在一个具体实施例中，通过本申请可以获取到动态加载条件下 HTPB 推进剂的统一强度理论主应力平面的极限线。
本实施例基于实际真双轴试验数据选用更符合实际情况的三参数统一强度理论，充分考虑真双轴试验、准双轴试验和单轴试验，获取任意温度下复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。该三参数统一强度理论极限线即为构建的强度失效准则，相较于现有技术的强度失效准则，本申请的以三参数统一强度理论极限线构建的强度失效准则精准度更高，更符合固体推进剂实际强度特性，可以为材料失效判断提供更精准更可靠的强度失效判据，降低失效判断偏差。
在一个实施例中，步骤S300具体包括：
根据获取到的主剪应力与主应力之间的第一关系式和正应力与主应力之间的第二关系式，将三参数统一强度理论计算公式转换为主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式；
分别获取单轴拉伸加载下的主应力关系式、单轴压缩加载下的主应力关系式以及真双轴压缩加载下的主应力关系式，其中，每个主应力关系式包括主应力之间的关系以及主应力与对应应力状态下的最大拉伸强度或最大压缩强度之间的关系；
获取试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态关系式；
取泊松比为0.5，根据主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式、中心位置应力状态关系式，得到准双轴拉伸加载下的主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式；
根据最大拉伸强度实验值、最大压缩强度实验值、主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式以及得到的三个主应力关系式，计算得到静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值；
根据准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值、静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值、准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式，求解第二影响因子的最终取值。
具体地，双剪八面单元体上的主剪应力以及加载于相应面上的正应力均与主应力相关。表征正应力对复合固体推进剂材料破坏贡献的第一影响因子的取值范围在0~1之间。
三参数统一强度理论计算公式的物理意义为：当作用在单元体上的两个较大主剪应力和加载于相应面上的正应力函数以及静水应力函数值达到某一极限最值时，材料视为失效破坏。
三参数统一强度理论计算公式具体为双剪形式的三参数统一强度理论计算公式。
因为不同应力状态下的试验得到的基础试验数据均与主应力相关，因此，需要将双剪形式的三参数统一强度理论计算公式转换为主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，便于后续计算。
结合单轴拉伸、单轴压缩以及真双轴压缩加载的应力状态下的主应力关系式、以及通过试验得到的最大拉伸强度实验值和最大压缩强度实验值，可求出三参数统一强度理论计算公式中的三个材料强度相关参数的取值，即，静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值。
其中，每个主应力关系式具体包括三个主应力之间的关系以及主应力与最大拉伸强度或最大压缩强度的关系。
在一个实施例中，根据准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值、静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值、准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式，求解第二影响因子的最终取值，包括：
对第二影响因子的在不同取值下的试验结果进行拟合，其中，试验结果为准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中的一个主应力，
根据得到的拟合结果，将试验结果最接近准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值时第二影响因子的取值确定为第二影响因子的最终取值；
或者，
根据准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值、静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值、准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式，求解第二影响因子的最终取值，包括：
将准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值作为试验结果、静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值代入准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中，计算得到第二影响因子的取值，其中，试验结果为准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中的一个主应力，
对第二影响因子的取值进行精确度处理，得到第二影响因子的最终取值。
具体地，可以通过拟合的方式得到第二影响因子的最优取值作为最终取值。或者，根据准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中的已知量计算得到第二影响因子的取值，对计算得到的取值进行精确度处理，得到第二影响因子的最终取值。
其中，精确度处理具体可以为对第二影响因子的取值保留一位小数点，得到第二影响因子的最终取值。
在一个实施例中，三参数统一强度理论计算公式如公式1所示：
公式1
其中，a为静水应力系数，a表征静水应力对材料失效破坏的影响因子，、/>、均为双剪八面单元体上的主剪应力，/>、/>、/>均为加载于相应面上的正应力，C为表征材料极限强度的强度参数，/>为表征正应力对材料破坏贡献的第一影响因子，/>的取值范围在0~1之间；b为表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子，/>为静水应力，F和/>表示两个满足不同条件的强度准则函数；
主剪应力与主应力之间的第一关系式和正应力与主应力之间的第二关系式如公式2所示：
公式2
其中，均为双剪八面单元体上的主剪应力，/>为加载于相应面上的正应力，/>、/>均为主应力；
通过公式1和公式2得到主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式具体如公式3.1和公式3.2所示：
公式3.1
公式3.2
其中，。
在一个实施例中，取泊松比为0.5，根据主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式、中心位置应力状态关系式，得到准双轴拉伸加载下的主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，包括：
以泊松比为0.5，将中心位置应力状态关系式转换为主应力表达形式的中心位置应力状态关系式，
根据主应力表达形式的中心位置应力状态关系式和主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，得到准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式；
其中，中心位置应力状态关系式如公式4所示：
公式4
主应力表达形式的中心位置应力状态关系式如公式5所示：
公式5
准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式通过公式3.1和公式5得到，准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式具体如公式6所示：
公式6
其中，b为第二影响因子，为一个主应力，为试验结果；
取泊松比为0.5，根据三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态和第二影响因子的最终取值，得到目标数学式，根据目标数学式得到在温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线，包括
将第二影响因子的最终取值代入主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式中，将得到的转换后的主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式作为目标数学式；
利用目标数学式，得到在温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。
具体地，对于HTPB复合固体推进剂而言，泊松比近似取0.5，则x和y方向的应力比可近似视作1:2，即准双轴拉伸应力状态。因此，取泊松比为0.5，将公式4转换为公式5。
结合试验获取的单双轴强度数据（不同试验下的最大拉伸强度或最大压缩强度），对不同温度条件下的动态强度准则进行构建，并获取相应理论极限线，即强度包络线。
图3为本申请一实施例中归一化后不同温度条件下的复合固体推进剂统一强度理论极限线的对比效果图；图3具体为在25℃和-50℃两个温度条件下三参数统一强度理论极限线和双参数统一强度理论极限线的对比效果图。参考图3，图3上面第一个图为25℃温度条件下，现有技术的双参数统一强度理论(双参数强度准则)极限线与本申请的三参数统一强度理论(三参数强度准则)极限线的对比效果图。其中，25℃的双参数统一强度理论极限线近乎位于25℃三参数统一强度理论极限线的内部。统一强度理论极限线的两个坐标轴分别对应两个主应力和/>。
图3下面第二个图为-50℃温度条件下，现有技术的双参数统一强度理论(双参数强度准则)极限线与本申请的三参数统一强度理论(三参数强度准则)极限线的对比效果图。其中，-50℃的双参数统一强度理论极限线近乎位于-50℃三参数统一强度理论极限线的内部。
通过图3，可以看出本申请的三参数统一强度理论极限线更能准确的反映出固体推进剂的强度特性。
本申请的方案可以在固体推进剂领域得到广泛应用。
在一个实施例中，根据最大拉伸强度实验值、最大压缩强度实验值、主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式以及得到的三个主应力关系式，计算得到静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值，包括：
根据主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式以及得到的三个主应力关系式，计算得到静水应力系数的参数表达式、强度参数的参数表达式、第一影响因子的参数表达式，其中，参数表达式与最大拉伸强度和/或最大压缩强度相关，
将最大拉伸强度实验值、最大压缩强度实验值代入参数表达式中，得到静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值；
其中，单轴拉伸、单轴压缩以及真双轴压缩三种试验的主应力关系式如公式7-公式9所示：
单轴拉伸：公式7
单轴压缩：公式8
真双轴压缩：公式9
其中，为单轴压缩的最大压缩强度，/>为单轴拉伸的最大拉伸强度，/>为真双轴压缩的最大压缩强度；
静水应力系数的参数表达式、强度参数的参数表达式、第一影响因子的参数表达式通过公式3.1、公式3.2和公式7-公式9得到，具体如公式10所示：
公式10
其中，为固体推进剂单轴拉伸与单轴压缩的强度比，/>为固体推进剂双轴压缩与单轴压缩的强度比，/>，/>。
具体地，单轴拉伸与单轴压缩的强度比具体为单轴拉伸的最大拉伸强度与单轴压缩的最大压缩强度的比值。
双轴压缩与单轴压缩的强度比具体为双轴压缩的最大压缩强度与单轴压缩的最大压缩强度的比值。
在一个实施例中，本申请还提供了一种复合固体推进剂的失效判断方法，该方法包括：
根据上述任一项的方法获取待测复合固体推进剂在目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线；
根据在目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线，判断待测复合固体推进剂在第一实际主应力和第二实际主应力作用下是否失效。
具体地，第一实际主应力和第二实际主应力为两个主应力和/>的具体取值。
如果由第一实际主应力和第二实际主应力确定的点位于目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线的内部，则判定该待测复合固体推进剂在第一实际主应力和第二实际主应力作用下未失效。
如果由第一实际主应力和第二实际主应力确定的点位于目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线的外部，则判定该待测复合固体推进剂在第一实际主应力和第二实际主应力作用下失效。
现有技术采用的是双参数统一强度理论，不符合固体推进剂实际强度特性，且现有技术未考虑真双轴试验数据，采用的只是准双轴拉伸试验数据。本申请基于实际真双轴试验数据选用更符合实际情况的三参数统一强度理论，充分考虑真双轴试验、准双轴试验和单轴试验，获取任意温度下复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。该三参数统一强度理论极限线即为构建的强度失效准则，相较于现有技术的强度失效准则，本申请的以三参数统一强度理论极限线构建的强度失效准则精准度更高，更符合固体推进剂实际强度特性。
在一个具体实施例中，随着战术需要，大多数机载战术导弹的工作条件和服役环境愈发恶劣，导致诸如低温极端环境下的战术弹用动力系统——固体火箭发动机(SolidRocket Motor, SRM)在点火瞬间的内弹道燃烧性能以及药柱结构完整性问题更加突出，很容易造成点火后内弹道性能改变以及药柱结构完整性破坏，最终使得导弹发射失败。因此，确保低温点火条件下的药柱结构完整性成为导弹研制中无法避开的关键技术之一。SRM药柱在实际燃烧工作过程中受力状态复杂，仅采用单轴力学试验得出的单轴强度判据式来评判固体推进剂在真实多轴受力状态下的失效情况，通常会带来较大偏差。因为对于固体推进剂此类各项异性材料而言，单轴以及双轴力学性能会存在显著差异。此外，开展应变率为1~100 s-1的低温动态力学性能试验对于模拟表征战术导弹在低温点火条件下的真实工况更具有参考意义。因此，为精准可靠地评估SRM药柱的结构完整性，必须开展动态加载下固体推进剂的强度准则研究，尤其是低温动态联合加载条件下的HTPB推进剂强度准则研究。
通过本申请的方案可以获取目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线，本申请适用于对HTPB推进剂强度准则的制定，得到的HTPB推进剂三参数统一强度理论极限线可以用于可靠地评估SRM药柱的结构完整性。本申请得到的HTPB推进剂三参数统一强度理论极限线为评估药柱结构完整性提供更精准可靠的强度失效判据。
图4为本申请一实施例中复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线的获取装置，参考图4，该装置包括：
强度理论公式建立模块100，用于基于双参数统一强度理论，引入静水应力系数，建立考虑静水应力的三参数统一强度理论计算公式，其中，三参数统一强度理论计算公式包括主剪应力、正应力、静水应力系数、表征复合固体推进剂材料极限强度的强度参数、表征正应力对复合固体推进剂材料破坏贡献的第一影响因子和表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子；
实验值获取模块200，用于分别获取在同一个温度条件下，对试验件分别进行单轴拉伸、单轴压缩、真双轴压缩以及准双轴拉伸四种试验得到的基础试验数据，其中，基础试验数据包括每种试验得到的最大拉伸强度实验值或最大压缩强度实验值；
解算模块300，用于取泊松比为0.5，根据三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、单轴拉伸加载下的主应力关系、单轴压缩加载下的主应力关系、双轴压缩加载下的主应力关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态、最大拉伸强度实验值和最大压缩强度实验值、准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值，求解第二影响因子的最终取值；
极限线构建模块400，用于取泊松比为0.5，根据三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态和第二影响因子的最终取值，得到目标数学式，根据目标数学式得到在温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。
在一个实施例中，解算模块300具体包括：
第一公式转换模块，用于根据获取到的主剪应力与主应力之间的第一关系式和正应力与主应力之间的第二关系式，将三参数统一强度理论计算公式转换为主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式；
第一关系式获取模块，用于分别获取单轴拉伸加载下的主应力关系式、单轴压缩加载下的主应力关系式以及真双轴压缩加载下的主应力关系式，其中，每个主应力关系式包括主应力之间的关系以及主应力与对应应力状态下的最大拉伸强度或最大压缩强度之间的关系；
第二关系式获取模块，用于获取试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态关系式；
第三关系式获取模块，用于取泊松比为0.5，根据主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式、中心位置应力状态关系式，得到准双轴拉伸加载下的主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式；
第一计算模块，用于根据最大拉伸强度实验值、最大压缩强度实验值、主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式以及得到的三个主应力关系式，计算得到静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值；
第二计算模块，用于根据准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值、静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值、准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式，求解第二影响因子的最终取值。
在一个实施例中，第二计算模块包括：
拟合模块，用于对第二影响因子的在不同取值下的试验结果进行拟合，其中，试验结果为准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中的一个主应力，
最终取值确定模块，用于根据得到的拟合结果，将试验结果最接近准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值时第二影响因子的取值确定为第二影响因子的最终取值；
或者，
第二计算模块包括：
子计算模块，用于将准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值作为试验结果、静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值代入准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中，计算得到第二影响因子的取值，其中，试验结果为准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中的一个主应力，
数据处理模块，用于对第二影响因子的取值进行精确度处理，得到第二影响因子的最终取值。
在一个实施例中，三参数统一强度理论计算公式如公式1所示：
公式1
其中，a为静水应力系数，a表征静水应力对材料失效破坏的影响因子，、/>、均为双剪八面单元体上的主剪应力，/>、/>、/>均为加载于相应面上的正应力，C为表征材料极限强度的强度参数，/>为表征正应力对材料破坏贡献的第一影响因子，/>的取值范围在0~1之间；b为表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子，/>为静水应力，F和/>表示两个满足不同条件的强度准则函数；
主剪应力与主应力之间的第一关系式和正应力与主应力之间的第二关系式如公式2所示：
公式2
其中，均为双剪八面单元体上的主剪应力，/>为加载于相应面上的正应力、/>、/>均为主应力；
通过公式1和公式2得到主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式具体如公式3.1和公式3.2所示：
公式3.1
公式3.2
其中，。
在一个实施例中，第三关系式获取模块包括：
第二公式转换模块，用于以泊松比为0.5，将中心位置应力状态关系式转换为主应力表达形式的中心位置应力状态关系式，
第三公式转换模块，用于根据主应力表达形式的中心位置应力状态关系式和主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，得到准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式；
其中，中心位置应力状态关系式如公式4所示：
公式4
主应力表达形式的中心位置应力状态关系式如公式5所示：
公式5
准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式通过公式3.1和公式5得到，准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式具体如公式6所示：
公式6
其中，b为第二影响因子，为试验结果；
极限线构建模块400具体包括：
第四公式转换模块，用于将第二影响因子的最终取值代入主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式中，将得到的转换后的主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式作为目标数学式；
极限线获取模块，用于利用目标数学式，得到在温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。
在一个实施例中，第一计算模块具体包括：
第五公式转换模块，用于根据主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式以及得到的三个主应力关系式，计算得到静水应力系数的参数表达式、强度参数的参数表达式、第一影响因子的参数表达式，其中，参数表达式与最大拉伸强度和/或最大压缩强度相关，
取值计算模块，用于将最大拉伸强度实验值、最大压缩强度实验值代入参数表达式中，得到静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值；
其中，单轴拉伸、单轴压缩以及真双轴压缩三种试验的主应力关系式如公式7-公式9所示：
单轴拉伸：公式7
单轴压缩：公式8
真双轴压缩：公式9
其中，为单轴压缩的最大压缩强度，/>为单轴拉伸的最大拉伸强度，/>为真双轴压缩的最大压缩强度；
静水应力系数的参数表达式、强度参数的参数表达式、第一影响因子的参数表达式通过公式3.1、公式3.2和公式7-公式9得到，具体如公式10所示：
公式10
其中，为固体推进剂单轴拉伸与单轴压缩的强度比，/>为固体推进剂双轴压缩与单轴压缩的强度比，/>，/>。
在一个实施例中，本申请还提供了一种复合固体推进剂的失效判断装置，该复合固体推进剂的失效判断装置包括：
目标极限线获取模块，用于通过复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线的获取装置获取待测复合固体推进剂在目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线；
失效判断模块，用于根据在目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线，判断待测复合固体推进剂在第一实际主应力和第二实际主应力作用下是否失效。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
其中上述模块/单元中的“第一”和“第二”的意义仅在于将不同的模块/单元加以区分，并不用于限定哪个模块/单元的优先级更高或者其它的限定意义。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块，本申请中所出现的模块的划分，仅仅是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式。
关于复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取装置的具体限定可以参见上文中对于复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法的限定，在此不再赘述。上述复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
图5为本申请一实施例中计算机设备的内部结构框图。如图5所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。存储器包括存储介质和内存储器。存储介质可以是非易失性存储介质，也可以是易失性存储介质。存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器实现复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法或复合固体推进剂的失效判断方法。该内存储器为存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。该内存储器中也可储存有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器执行复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法或复合固体推进剂的失效判断方法。该计算机设备的网络接口用于与外部服务器通过网络连接通信。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可读指令（例如计算机程序），处理器执行计算机可读指令时实现上述实施例中复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法的步骤，例如图1所示的步骤S100至步骤S400及该方法的其它扩展和相关步骤的延伸。或者，处理器执行计算机可读指令时实现上述实施例中复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取装置的各模块/单元的功能，例如图4所示强度理论公式建立模块100至极限线构建模块400的功能。为避免重复，这里不再赘述。
处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
存储器可用于存储计算机可读指令和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机可读指令和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、视频数据等）等。
存储器可以集成在处理器中，也可以与处理器分开设置。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时实现上述实施例中复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法或复合固体推进剂的失效判断方法的步骤，例如图1所示的步骤S100至步骤S400及该方法的其它扩展和相关步骤的延伸。或者，计算机可读指令被处理器执行时实现上述实施例中复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取装置的各模块/单元的功能，例如图4所示强度理论公式建立模块100至极限线构建模块400的功能。为避免重复，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机可读指令来指示相关的硬件来完成，计算机可读指令可存储于一计算机可读取存储介质中，该计算机可读指令在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双倍速率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法，其特征在于，所述方法包括：
基于双参数统一强度理论，引入静水应力系数，建立考虑静水应力的三参数统一强度理论计算公式，其中，所述三参数统一强度理论计算公式包括主剪应力、正应力、静水应力系数、表征复合固体推进剂材料极限强度的强度参数、表征正应力对复合固体推进剂材料破坏贡献的第一影响因子和表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子；
分别获取在同一个温度条件下，对试验件分别进行单轴拉伸、单轴压缩、真双轴压缩以及准双轴拉伸四种试验得到的基础试验数据，其中，所述基础试验数据包括每种试验得到的最大拉伸强度实验值或最大压缩强度实验值；
取泊松比为0.5，根据所述三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、单轴拉伸加载下的主应力关系、单轴压缩加载下的主应力关系、双轴压缩加载下的主应力关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态、所述最大拉伸强度实验值和最大压缩强度实验值、准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值，求解所述第二影响因子的最终取值；
取泊松比为0.5，根据所述三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态和所述第二影响因子的最终取值，得到目标数学式，根据所述目标数学式得到在所述温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线；
其中，所述取泊松比为0.5，根据所述三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、单轴拉伸加载下的主应力关系、单轴压缩加载下的主应力关系、双轴压缩加载下的主应力关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态、所述最大拉伸强度实验值和最大压缩强度实验值、准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值，求解所述第二影响因子的最终取值，包括：
根据获取到的主剪应力与主应力之间的第一关系式和正应力与主应力之间的第二关系式，将所述三参数统一强度理论计算公式转换为主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式；
分别获取单轴拉伸加载下的主应力关系式、单轴压缩加载下的主应力关系式以及真双轴压缩加载下的主应力关系式，其中，每个所述主应力关系式包括主应力之间的关系以及主应力与对应应力状态下的最大拉伸强度或最大压缩强度之间的关系；
获取试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态关系式；
取泊松比为0.5，根据所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式、中心位置应力状态关系式，得到准双轴拉伸加载下的主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式；
根据所述最大拉伸强度实验值、最大压缩强度实验值、所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式以及得到的三个主应力关系式，计算得到静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值；
根据准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值、所述静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值、准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式，求解所述第二影响因子的最终取值；
所述三参数统一强度理论计算公式如公式1所示：
公式1
其中，a为静水应力系数，a表征静水应力对材料失效破坏的影响因子，、/>、/>均为双剪八面单元体上的主剪应力，/>、/>、/>均为加载于相应面上的正应力，C为表征材料极限强度的强度参数，/>为表征正应力对材料破坏贡献的第一影响因子，/>的取值范围在0~1之间；b为表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子，/>为静水应力，F和表示两个满足不同条件的强度准则函数；
主剪应力与主应力之间的第一关系式和正应力与主应力之间的第二关系式如公式2所示：
公式2
其中，均为双剪八面单元体上的主剪应力，/>为加载于相应面上的正应力、/>、/>均为主应力；
通过公式1和公式2得到主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式具体如公式3.1和公式3.2所示：
公式3.1
公式3.2
其中，。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值、所述静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值、准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式，求解所述第二影响因子的最终取值，包括：
对所述第二影响因子的在不同取值下的试验结果进行拟合，其中，所述试验结果为所述准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中的一个主应力，
根据得到的拟合结果，将试验结果最接近准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值时第二影响因子的取值确定为第二影响因子的最终取值；
或者，
所述根据准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值、所述静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值、准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式，求解所述第二影响因子的最终取值，包括：
将准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值作为试验结果、所述静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值代入准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中，计算得到第二影响因子的取值，其中，所述试验结果为所述准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中的一个主应力，
对所述第二影响因子的取值进行精确度处理，得到第二影响因子的最终取值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述取泊松比为0.5，根据所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式、中心位置应力状态关系式，得到准双轴拉伸加载下的主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，包括：
以泊松比为0.5，将所述中心位置应力状态关系式转换为主应力表达形式的中心位置应力状态关系式，
根据所述主应力表达形式的中心位置应力状态关系式和所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，得到准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式；
其中，中心位置应力状态关系式如公式4所示：
公式4
所述主应力表达形式的中心位置应力状态关系式如公式5所示：
公式5
所述准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式通过公式3.1和公式5得到，准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式具体如公式6所示：
公式6
其中，b为第二影响因子，为试验结果；
所述取泊松比为0.5，根据所述三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态和所述第二影响因子的最终取值，得到目标数学式，根据所述目标数学式得到在所述温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线，包括：
将所述第二影响因子的最终取值代入所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式中，将得到的转换后的主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式作为目标数学式；
利用所述目标数学式，得到在所述温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大拉伸强度实验值、最大压缩强度实验值、所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式以及得到的三个主应力关系式，计算得到静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值，包括：
根据所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式以及得到的三个主应力关系式，计算得到静水应力系数的参数表达式、强度参数的参数表达式、第一影响因子的参数表达式，其中，所述参数表达式与最大拉伸强度和/或最大压缩强度相关，
将所述最大拉伸强度实验值、最大压缩强度实验值代入所述参数表达式中，得到静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值；
其中，单轴拉伸、单轴压缩以及真双轴压缩三种试验的主应力关系式如公式7-公式9所示：
单轴拉伸：公式7
单轴压缩：公式8
真双轴压缩：公式9
其中，为单轴压缩的最大压缩强度，/>为单轴拉伸的最大拉伸强度，/>为真双轴压缩的最大压缩强度；
所述静水应力系数的参数表达式、强度参数的参数表达式、第一影响因子的参数表达式通过公式3.1、公式3.2和公式7-公式9得到，具体如公式10所示：
公式10
其中，为固体推进剂单轴拉伸与单轴压缩的强度比，/>为固体推进剂双轴压缩与单轴压缩的强度比，/>，/>。
5.一种复合固体推进剂的失效判断方法，其特征在于，所述方法包括：
根据权利要求1-4任一项所述的方法获取待测复合固体推进剂在目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线；
根据所述在目标温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线，判断所述待测复合固体推进剂在第一实际主应力和第二实际主应力作用下是否失效。
6.一种复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取装置，其特征在于，所述装置包括：
强度理论公式建立模块，用于基于双参数统一强度理论，引入静水应力系数，建立考虑静水应力的三参数统一强度理论计算公式，其中，所述三参数统一强度理论计算公式包括主剪应力、正应力、静水应力系数、表征复合固体推进剂材料极限强度的强度参数、表征正应力对复合固体推进剂材料破坏贡献的第一影响因子和表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子；
实验值获取模块，用于分别获取在同一个温度条件下，对试验件分别进行单轴拉伸、单轴压缩、真双轴压缩以及准双轴拉伸四种试验得到的基础试验数据，其中，所述基础试验数据包括每种试验得到的最大拉伸强度实验值或最大压缩强度实验值；
解算模块，用于取泊松比为0.5，根据所述三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、单轴拉伸加载下的主应力关系、单轴压缩加载下的主应力关系、双轴压缩加载下的主应力关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态、所述最大拉伸强度实验值和最大压缩强度实验值、准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值，求解所述第二影响因子的最终取值；
极限线构建模块，用于取泊松比为0.5，根据所述三参数统一强度理论计算公式、主剪应力和正应力分别与主应力之间的关系、试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态和所述第二影响因子的最终取值，得到目标数学式，根据所述目标数学式得到在所述温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线；
其中，解算模块具体包括：
第一公式转换模块，用于根据获取到的主剪应力与主应力之间的第一关系式和正应力与主应力之间的第二关系式，将所述三参数统一强度理论计算公式转换为主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式；
第一关系式获取模块，用于分别获取单轴拉伸加载下的主应力关系式、单轴压缩加载下的主应力关系式以及真双轴压缩加载下的主应力关系式，其中，每个所述主应力关系式包括主应力之间的关系以及主应力与对应应力状态下的最大拉伸强度或最大压缩强度之间的关系；
第二关系式获取模块，用于获取试验件在单轴拉伸加载下的中心位置应力状态关系式；
第三关系式获取模块，用于取泊松比为0.5，根据所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式、中心位置应力状态关系式，得到准双轴拉伸加载下的主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式；
第一计算模块，用于根据所述最大拉伸强度实验值、最大压缩强度实验值、所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式以及得到的三个主应力关系式，计算得到静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值；
第二计算模块，用于根据准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值、所述静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值、准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式，求解所述第二影响因子的最终取值；
所述三参数统一强度理论计算公式如公式1所示：
公式1
其中，a为静水应力系数，a表征静水应力对材料失效破坏的影响因子，、/>、/>均为双剪八面单元体上的主剪应力，/>、/>、/>均为加载于相应面上的正应力，C为表征材料极限强度的强度参数，/>为表征正应力对材料破坏贡献的第一影响因子，/>的取值范围在0~1之间；b为表征其他主剪应力对材料失效破坏的第二影响因子，/>为静水应力，F和表示两个满足不同条件的强度准则函数；
主剪应力与主应力之间的第一关系式和正应力与主应力之间的第二关系式如公式2所示：
公式2
其中，均为双剪八面单元体上的主剪应力，/>为加载于相应面上的正应力、/>、/>均为主应力；
通过公式1和公式2得到主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式具体如公式3.1和公式3.2所示：
公式3.1
公式3.2
其中，。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，具体包括：
拟合模块，用于对所述第二影响因子的在不同取值下的试验结果进行拟合，其中，所述试验结果为所述准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中的一个主应力，
最终取值确定模块，用于根据得到的拟合结果，将试验结果最接近准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值时第二影响因子的取值确定为第二影响因子的最终取值；
或者，
所述第二计算模块，具体包括：
子计算模块，用于将准双轴拉伸加载下的最大拉伸强度实验值作为试验结果、所述静水应力系数的取值、强度参数的取值、第一影响因子的取值代入准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中，计算得到第二影响因子的取值，其中，所述试验结果为所述准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式中的一个主应力，
数据处理模块，用于对所述第二影响因子的取值进行精确度处理，得到第二影响因子的最终取值。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第三关系式获取模块包括：
第二公式转换模块，用于以泊松比为0.5，将所述中心位置应力状态关系式转换为主应力表达形式的中心位置应力状态关系式，
第三公式转换模块，用于根据所述主应力表达形式的中心位置应力状态关系式和所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式，得到准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式；
其中，中心位置应力状态关系式如公式4所示：
公式4
所述主应力表达形式的中心位置应力状态关系式如公式5所示：
公式5
所述准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式通过公式3.1和公式5得到，准双轴拉伸试验加载下的主应力表达形式的三参数统一强度准则计算公式具体如公式6所示：
公式6
其中，b为第二影响因子，为试验结果；
所述极限线构建模块具体包括：
第四公式转换模块，用于将所述第二影响因子的最终取值代入所述主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式中，将得到的转换后的主应力表达形式的三参数统一强度理论计算公式作为目标数学式；
极限线获取模块，用于利用所述目标数学式，得到在所述温度条件下的复合固体推进剂的三参数统一强度理论极限线。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可读指令，其特征在于，所述处理器执行所述计算机可读指令时执行如权利要求1-4任一项所述的复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法的步骤，或，执行如权利要求5所述的复合固体推进剂的失效判断方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-4任一项所述的复合固体推进剂的统一强度理论极限线的获取方法的步骤，或，执行如权利要求5所述的复合固体推进剂的失效判断方法的步骤。
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