火工品贮存寿命评估方法研究

文中介绍了加速寿命试验的相关理论,提出利用步进应力试验的方法,对火工品贮存寿命进行评估,并对步进应力试验的开展所关注的主要问题进行了论证,对于火工品贮存寿命评估工作的进一步开展,具有一定的指导意义.     

电点火头药剂贮存失效的组分分析

采用X-射线衍射实验,分析了电点火头在非密封加速寿命试验后各个时间点上药剂组分的变化情况。加速寿命试验温度为(60±2)℃、相对湿度为95％±3％。结果表明:该点火头药剂受潮易变质发生反应,加速寿命试验1.5天后,药剂成分基本没有发生变化;加速寿命试验3天后,Pb(SCN)2的衍射峰强度有所减弱,但没有发现新的物质;加速寿命试验6天后,药剂成分完全发生变化,变成其它新的物质;加速寿命试验9天后,点火头药剂成分除了具有与6天相同的一些物质特征峰外,还发现了PbSO4的特征峰,对药剂中的绿色生成物进行分析,确定该物质为Cr2O3。     

桥丝式电点火头贮存失效敏感参量的研究

通过模拟加速寿命实验,测定了某型号电点火头的桥丝电阻、50%发火电流、点火延迟时间、桥丝熔断时间、药剂颜色随贮存时间的蜕变,讨论了哪种参量最适合作为评价该类电火工品贮存寿命的问题.     

基于活化能的火工品加速贮存寿命试验优化设计方法

针对火工品在试验中不具有可重复检测性的特点,提出了一种基于活化能的加速贮存寿命试验优化设计方法.利用Arrhenius方程推导了火工品加速系数计算公式,初估了火工品活化能,进而根据活化能的理论估计值和需要验证的寿命指标来估计加速贮存寿命试验的截尾时间.以验证某火工品的贮存寿命指标为例,说明了该方法的操作过程,为减少试验设计中的不确定因素提供了一种新的思路.     

某火工品贮存老化效应分析研究

在恒定温度、相对湿度(60℃、95%和71℃、95%)的双因素和恒定温度(71℃)的单因素条件下,对某火工品在加速寿命试验后各个不同时间的性能变化情况进行了研究。研究结果表明,该火工品电阻在加速老化试验过程中未发生显著性变化,但其单发作用时间、质量以及药剂的撞击感度都发生了显著性变化。在71℃、95%的加速老化试验条件下加速老化14天,其单发作用时间超出了设计技术指标,表现为不合格;同时随着老化时间的延长,该火工品质量损失量也增加,药剂撞击感度也不断提高。     

飞行器火工品加速贮存寿命试验与评估方法

飞行器火工品是一种高可靠长寿命产品,为提高小样本量下飞行器火工品贮存寿命评估精度,通过对贮存寿命影响因素进行分析,建立了加速贮存寿命模型以描述火工品贮存寿命与贮存温度的关系,并将感度试验和加速试验相结合,给出了一种适用于飞行器火工品的加速贮存寿命试验与评估方法。依据火工品加速后的感度试验数据,基于广义线性模型给出了感度分布参数的极大似然估计,进而根据参数估计的渐近正态特性对飞行器火工品进行了贮存寿命评估。将该方法应用于某飞行器火工品。通过利用样本量约为150、周期约为40天的试验获得的数据,可对贮存寿命要求为15年以上的飞行器火工品进行有效评估。     

某点火器贮存寿命研究

基于某点火器的结构组成,找出了影响其贮存寿命的主要因素,采用71℃试验法对点火器进行加速寿命试验,通过转换次数试验、安全位置裕度试验、本体合件承压密封性试验和点火器叠加环境载荷后的点火试验,进一步证实了点火器的贮存能力,并通过对灵敏参量的显著性检验评估了常温贮存期限。本研究为评估同类产品的贮存寿命提供了参考。     

不同加速寿命时间点上不同桥丝材料电阻变化研究

在恒定温度、湿度的条件下,研究了镍络丝和金丝两种不同桥丝材料的电极电阻在加速寿命试验后各个不同贮存时间点的变化情况,并对不同寿命时间点的电阻均值进行t-显著性检验。研究结果表明,金丝电极电阻在室温下贮存20天及在温度(50±2)℃、湿度95%条件下贮存9天、14天和21天后都较初始电阻有显著性变化,而镍铬丝电极电阻却变化不明显。     

玻璃电极塞加工工艺对其结构强度的影响

为了寻找某型玻璃电极塞结构强度较差的原因,通过分析玻璃电极塞加工工艺,得到手工去除多余芯极的方法以及环极底部打磨量较大是电极塞结构强度降低的主要原因.采取线切割去除多余芯极以及改进烧结模具等措施,避免了加工过程对电极塞结构的损坏.     

基于性能退化数据评价火工品贮存可靠性的方法

提出了一个基于加速老化试验性能退化数据评价火工品储存可靠性的方法,得到了可靠性与贮存时间的关系曲线。结果表明,爆炸螺栓在常温下满足可靠度为0.999的贮存寿命约为10 a。该法为评价火工品及类似产品的贮存可靠性提供了一个新的思路。     

压敏电阻对半导体桥火工品电爆性能的影响

压敏电阻能有效抑制浪涌电压,可用于火工品电磁防护。为研究压敏电阻对半导体桥(SCB)火工品电爆性能的影响,本研究在电容放电(47μF、22 V)与恒流(100 ms)激励条件下测试了并联压敏电阻前后典型尺寸SCB火工品100μm(L)×400μm(W)×2μm(T)和低发火能量SCB火工品20μm(L)×100μm(W)×2μm(T)的爆发时间和爆发消耗能量的变化规律。电容放电实验(47μF、22 V)结果 t检验表明,并联压敏电阻前后的典型SCB火工品的爆发时间和爆发能量均无显著性变化;对于低发火能量SCB火工品,并联击穿电压较低的压敏电阻时,爆发所需能量升高14%,而爆发时间无显著性变化。而恒流(100 ms)激励实验结果表明,压敏电阻对两种SCB火工品电爆性能均无显著性影响。     

半导体桥火工品力学过载下的结构失效研究

为了研究在高加速度冲击过载条件下半导体桥( SCB)火工品受力损伤情况,采用分离式Hopkinson压杆对SCB火工品模拟样品进行了过载实验,并用有限元分析软件ANSYS/AUTODYN对SCB火工品的力学响应过程进行了仿真分析计算.研究结果表明,在高加速度冲击过载条件下,SCB火工品结构的薄弱部位在输出端的收口处,应对壳体采取加固措施以提高抗过载性能.     

负温度系数热敏电阻对半导体桥电爆性能影响

温度是影响火工品电磁防护其防护效果的主要因素,负温度系数(NTC)热敏电阻用于半导体桥(SCB)能有效提高其射频感度。采用恒流激励和电容放电两种实验,对不同环境温度下NTC热敏电阻对SCB性能的影响规律进行了研究。通过1 A 5 min恒流激励实验,分析了室温(25℃)和高温(70℃)时NTC热敏电阻的并联分流情况;25℃时NTC热敏电阻分走59%回路电流,70℃时,对小尺寸SCB(S-SCB)的分流率最大达到63%。在电容放电激励下,探讨了并联NTC热敏电阻SCB在25℃和70℃时电爆性能的变化情况。结果表明,并联NTC热敏电阻前后,典型尺寸(L-SCB)在25℃和70℃下的爆发时间和爆发消耗能量均无显著性变化。而S-SCB并联NTC热敏电阻后,当温度从25℃升至70℃,爆发时间从5.94μs增长到7.18μs,爆发消耗积分能量从0.388 m J降低到0.178 m J。     

瞬态电压抑制二极管对半导体桥换能元电爆特性影响的模拟

为了解决瞬态电压抑制二极管(TVS)用于半导体桥火工品抗静电设计的参数优化问题,采用电路模拟和试验相结合的方法,构建了电容放电发火测试电路等效模型和半导体桥PSpice电子器件模型,研究了TVS参数对半导体桥换能元电爆特性的影响。结果表明,当钽电容等效串联电阻为288 mΩ,钽电容等效串联电感为0.68μH,导线电感为40 nH和回路电阻为3.3 mΩ时,22μF/16 V电容放电发火电路的等效电路模型和实际吻合。以阻抗-能量列表模型的方式创建的半导体桥PSpice电子器件模型模拟曲线和实际曲线吻合,且模拟电爆数据偏差小于3%。模拟和试验结果表明,TVS对半导体桥电爆性能的影响程度随着其击穿电压的升高而降低。当TVS的击穿电压在8～12 V之间时,即使TVS击穿电压低于半导体桥发火电压,半导体桥仍能正常爆发,TVS击穿造成的分流导致半导体桥爆发延迟(2μs),且延迟时间随着TVS击穿电压的降低而延长。     

半导体桥火工品研究新进展

半导体桥火工品属高新技术火工品，因其具有高安全性。高可靠性，高同步性，高工艺一致性，低发火能量以及能与数字逻辑电路组合等一系列优异性能。发展十分迅速，本文从理论，结构，封装，测试和改进等方面评介了半导体桥火工品研究的新进展。并指出半导体桥（SCB）火工品是桥丝式火工品的理想换代产品，且有更广泛的应用范围和前景；今后应在理论基础。生产自动化。低电压点火起爆和直列式钝感技术等方面进行研究与开发。     

面向导弹贮存延寿的高加速寿命试验方法

为保持导弹作战效能及可靠性,设计一种贮存延寿的高加速寿命实验方法。依据可靠性理论,基于高加 速寿命试验(highly accelerated life test,HALT)的原理和特点,阐述了高加速寿命试验在导弹贮存延寿试验中的应用 价值,通过对HALT 流程、试验剖面、试验方法的分析,设计HALT 方案,给出在多种应力作用下获取故障模式及 确定产品工作极限的方法。实验结果表明,该方法为提高加速试验效率提供了参考依据。     

半导体桥对含能材料的点火特性研究

在10μF钽电容放电激励下,对两种阻值相当质量不同的半导体桥(SCB)和细化的发火药剂斯蒂芬酸铅(LTNR)和叠氮化铅(PbN6)所组成的发火件进行了实验研究,根据发火件的电特性变化和发火现象发现半导体桥存在电热发火、电爆发火和等离子体发火三种情况,测试了SCB/LTNR和SCB/PbN6发火件的50%发火电压和发火时间。结果表明半导体桥的发火电压阈值不仅与发火药剂有关,还与半导体桥换能元有关,所以半导体桥的设计存在最佳质量,通过对比得知LTNR比PbN6感度高,PbN6比LTNR的燃速高。     

基于分段老化模型的HTPB推进剂贮存寿命

针对常用老化模型不能准确描述端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂贮存老化不同阶段特点的问题,提出了一种分段老化模型。对HTPB推进剂进行了高温加速寿命试验,以最大延伸率作为性能变化表征参数,将HTPB推进剂的老化机理分三个阶段进行了分析,并根据老化不同阶段的相关性分析结果,建立了分段老化模型。利用时温等效原理,得到了高温(60℃)加速老化和常温(25℃)有效贮存的时间转换关系,结合分段老化模型,预估HTPB推进剂在常温(25℃)条件下贮存寿命为11.60年。该模型的相关系数R0.95,标准差R_(std)0.015。