固体推进剂药柱浇铸在燃烧室内部,既是发动机能量来源同时承受一定的结构载荷,故不仅需要设计推进剂药柱的内弹道性能,还应充分考虑药柱的力学适应性需求。对于立式贮存的大型固体发动机,自药柱浇铸完成至工作结束,承受了温度载荷、加速度载荷、内压载荷等多种载荷作用,重力载荷的持续作用还会引起药柱的蠕变效应。这一系列载荷工况对药柱的结构完整性产生影响。本文以某NEPE装药燃烧室为研究对象。通过开展多载荷水平的NEPE推进剂试件级蠕变试验,获得NEPE推进剂蠕变数据,研究NEPE推进剂蠕变本构方程。建立了燃烧室三维有限元模型,仿真计算了多载荷作用下药柱的力学响应特性,评估了叠加载荷下药柱结构适应性。具体研究内容包括:（1）根据某NEPE装药发动机面临的立式贮存工况,设计开展了NEPE推进剂试件级蠕变试验,包括单向拉伸试验与蠕变试验。首先通过开展常温100mm/min单向拉伸试验获得了推进剂力学性能参数,然后开展了常温40N、50N、60N、70N、80N等5个定载荷水平的蠕变试验,并初步分析了NEPE推进剂蠕变规律。（2）基于NEPE推进剂蠕变试验数据,进行了幂律模型、指数模型、有理式模型等12种蠕变本构方程的研究工作,确定了适用于NEPE推进剂的蠕变本构方程。结果表明,幂律类蠕变方程曲线与试验数据的总偏差最小,各个载荷水平下幂律类蠕变方程曲线与试验数据偏差的方差最小。（3）建立了发动机燃烧室三维有限元模型,采用时间硬化蠕变本构方程,分别计算了固化降温载荷、重力载荷、轴向加速度载荷和点火内压载荷下药柱的结构响应特性,分析了各载荷作用下尤其重力载荷作用下药柱的应力应变分布与变形情况。其中,重力载荷作用下的药柱结构响应结果表明,立式贮存半年后药柱的高应力区在前后人脱药凸环,药柱中孔应力明显减小且不再呈现局部极值的特点。立式贮存半年后药柱的高应变区在前后人脱药凸环以及药柱中孔。立贮半年后,药柱前后人脱药凸环以及中孔等部位的Mises应力均小于固化降温结束后的值,前人脱药凸环界面和中孔部位Mises应变大于固化降温阶段,后人脱药凸环界面Mises应变反之。药柱前端、中孔以及后端等部位具有明显蠕变位移,最大轴向蠕变位移发生在药柱前端。（4）采用基于累积损伤的安全系数评估法,基于实际工程经验、抗拉强度主曲线和伸长率主曲线,分别计算立式发射状态和点火瞬态两阶段的药柱安全系数。结果表明药柱结构完整性良好。比较了有无蠕变效应的重力载荷下药柱安全系数,结果表明立式贮存的蠕变效应使得药柱结构安全系数增大,这是由于蠕变对药柱应力释放具有积极作用。