为满足当前战略战术武器及商业航天运载火箭等系统的动力推进装置所采用固体火箭发动机的大推力需求,N15固体推进剂因具有高比冲、低特征信号、性能稳定等优点逐渐得到了广泛的应用和发展。目前发动机在设计时装药结构满足指标需求,点火工作时却因内部结构遭到破坏导致发射失败甚至发生爆炸这一难题困扰着研发人员。N15推进剂在点火工作时处于高温高压环境中,然而目前在装药结构完整性研究中,鲜有考虑环境压力对于N15推进剂力学性能的影响,相关研究结果并不能真实反映出推进剂在工作压力下的力学特征。因此为探究N15固体推进剂在压力环境下的力学行为规律,完善推进剂在围压环境下的装药结构完整性研究,本文通过理论推导和试验分析,开展了围压环境对N15固体推进剂力学性能的影响研究,旨在研究环境压力对N15推进剂力学行为的影响规律,揭示压力环境对N15推进剂力学行为的影响机理,进而建立能够描述N15推进剂受压力影响的含损伤本构模型,具体研究内容如下:（1）粘弹性材料含损伤本构模型研究。基于连续介质力学和不可逆热力学理论,介绍了粘弹性材料的力学特性,简述了描述粘弹性材料应力应变关系的积分型和微分型本构模型,通过损伤力学引入了内部状态变量来描述损伤演化过程,依据Schapery提出的潜在势能理论,建立了双重能量密度函数,推导出了弹性体含损伤的本构模型及其损伤演化规律,引入了伪变量理论,采用了弹性—粘弹性对应原理,将在弹性介质的功势理论中推导出的方程推广至粘弹性介质中,将粘弹性材料的应力应变关系简化为与弹性材料相类似的本构方程,借鉴弹性材料含损伤的本构模型推导过程,推导出了适用于围压环境下的粘弹性材料的含损伤本构模型。（2）粘弹性材料围压试验系统的设计及校核。针对N15推进剂在围压环境下力学特性的测试需求,借鉴了石油、黏土、煤体等材料的围压环境试验装置,依据围压试验系统的功能要求及设计指标,提出了围压试验系统总体方案,选取了合适的供压零件组装成供压装置,采用压力容器的设计标准,进行了围压装置各零部件设计及强度校核,并对重点部位运用ABAQUS软件进行了不同工况下的结构仿真分析,根据仿真结果优化结构设计,采用了恰当的密封结构,以电子万能试验机为加载装置,搭建了氮气围压试验系统,并通过了性能测试。（3）围压环境下N15推进剂力学特性试验及影响规律研究。进行了室温大气压下的N15推进剂松弛试验,获取了Prony级数形式的松弛模量;利用ABAQUS软件进行了点火压力下的药柱数值仿真,获取了药柱变形特征,结合推进剂的拉压不对称性,确定了药柱在点火压力下更易受损的部位;进行了N15推进剂在围压环境下的单轴拉伸试验,得到了不同工况下的应力应变响应,获取了材料各力学性能参数,采用无重复双因素方差分析法,分析了环境压力、应变率与材料各参数之间的相关性;引入了压力敏感指数n,并改进了Eyring模型,能够描述材料力学性能参数与环境压力、应变率双因素之间的演化规律;采用扫描电镜技术,拍摄了不同工况下试件被拉断后的断面形貌图,从细观结构上解释了环境压力对于推进剂具有强化效果的机理。（4）N15推进剂含损伤粘弹性本构模型的建立及验证。建立了N15推进剂考虑压力影响的含损伤粘弹性非线性本构模型,根据围压环境下推进剂单轴拉伸试验结果,拟合出了一维粘弹性本构模型的损伤函数以及表征损伤模型的各参数与环境压力之间的函数关系,根据获取的模型参数,计算出了不同工况条件下的力学响应,并与试验结果进行对比,检验了模型的准确度。通过本文的研究,获取了围压环境对N15推进剂力学性能的影响规律,建立了N15推进剂受压力影响的含损伤粘弹性本构模型,为环境压力下固体推进剂力学性能研究奠定了基础,为考虑压力影响的粘弹性本构模型研究提供了参考,为固体火箭发动机装药结构完整性研究奠定了理论基础。