点火过程中粒状发射药药床应力研究进展

发射药在炮膛内的挤压破碎是发射药自身力学性能和膛内所受力学环境共同作用的结果,研究发射药在炮膛内的应力变化规律对于发射药的挤压破碎具有重要意义。该文综述国内外研究人员研究发射药药床应力的试验方法、数值仿真及理论模型等手段。最后提出现有理论存在的不足之处以及需要进一步研究的内容。     

提高新型高能发射药力学性能研究

采用压缩法和简支梁法测试手段,研究了硝化棉的含氮量对新型高能发射药力学性能的影响规律。试验结果表明,在-40℃时,硝化棉含氮量为12.6%的新型高能发射药的力学性能优于硝化棉含氮量为12.8%的发射药。通过SEM电镜观察发射药燃烧的表面状况,在新型高能发射药的燃烧过程中,发射药燃烧表面形成熔融层对发射药燃面的变化有较大的影响。     

发射药落锤撞击试验及评价方法研究

提出了一种新的评价高能发射药动态力学强度的方法,即采用落锤撞击发射药粒,用药粒发生临界损伤时的撞击能和极限抗冲应力来表征发射药的动态力学性能。结果表明,该方法能够定量评价发射药的动态力学强度,并得到太根药、硝胺药、硝基胍药等3种发射药的临界撞击能分别为18.8 J/cm2、14.2 J/cm2、3.8 J/cm2,极限抗冲应力分别为247.2 MPa、214.2 MPa、118.5 MPa。     

新型发射药包装物设计与性能研究

目的为解决当前发射药包装物存在的结构复杂、自重大、难以适应包装工艺自动化的突出问题,提高对发射药包装、贮存、运输、使用过程的适应性,设计一种结构合理、防护可靠的新型发射药包装物。方法根据发射药包装物技术要求,进行包装物材料选用和结构设计,通过性能研究,全面考核新型发射药包装物的相容性、防静电性能、老化性能、力学性能、密封性能、环境适应性、防拆封功能等。结果实验结果表明,设计和研制的新型发射药包装物与内装典型发射药相容性良好;表面电阻率为1.37×106～7.23×108Ω;在25℃贮存条件下,平均热老化寿命为17.51年;新型发射药包装物配质量为45kg,堆码3层,未出现倒垛、变形及破损现象;包装物经高温、低温、温度冲击后无变形、失效、永久硬化,且表面无裂解;密封性良好,可有效防止非正常拆封。结论该新型发射药包装物可实现对现有包装物的替代,可在火炸药行业推广应用。     

包装发射药用改性HDPE塑料力学性能与热老化寿命预测

目的为解决当前发射药包装物材料存在的结构复杂、自重大、难以适应包装工艺自动化的突出问题,选用一种可塑性较强的改性HDPE塑料作为代替材料。方法利用差热扫描量热仪和真空安定性试验仪研究了改性HDPE塑料与典型发射药的相容性;采用加速热老化试验研究了改性HDPE塑料的力学性能变化,并预测了其热老化寿命;通过弹道射击试验研究了经过500km公路运输和自由跌落后,改性HDPE塑料内装发射药的内弹道性能变化。结果实验结果表明,改性HDPE塑料与典型发射药的相容性较好;进行加速热老化试验后,拉伸强度无明显变化,冲击强度出现下降趋势;在25℃贮存条件下,平均热老化寿命为17.51年;经运输、自由跌落试验后,改性HDPE塑料对内装发射药的保护性较好,内弹道性能无明显变化。结论改性HDPE塑料可作为发射药用包装箱的主要材料。     

DNTF应用技术研究进展

从3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）的能量特性出发,系统综述了DNTF在混合炸药、复合改性双基推进剂（CMDB）和发射药中的应用研究。DNTF优异的熔铸性能使其可作为新型熔铸载体用于熔铸混合炸药中,以提升炸药的能量特性。此外,高能量密度材料DNTF的引入,不仅可显著提升改性双基推进剂和发射药的能量特性,还可有效改善CMDB的燃烧和力学性能。对DNTF在含能材料领域中的应用技术研究进行了梳理,指出以下几点可作为今后研究的方向:DNTF的制备工艺优化,以满足工程化应用需求;基于安全性考虑的DNTF基混合炸药配方优化设计;DNTF在改性双基推进剂中的晶析现象研究。     

粒状发射药动态破碎研究进展

综述了落锤冲击试验、空气炮试验、分离式霍普金森压杆试验和动态挤压物理仿真试验等在发射药动态破碎研究中的应用状况,介绍了破碎度法、动态活度比法和燃烧渐增因子法等发射药破碎程度的描述方法,并提出建议:在冲击载荷条件下发射药床不同位置药粒的受力特点以及药粒的本构模型和破碎模型还需进一步研究,为描述发射过程中发射药破碎规律提供理论基础。     

发射药内包装袋材料的研究及其应用

发射药外包装采用复合纸桶后，选用内包装材料是关键。通过对各种塑料薄膜的防静电性、防潮性以及与发射药的相容性研究，并且，对包装件进行性能试验、运输试验和动态试验，确认了防静电塑料薄膜材料是发射药、炸药、弹药、烟火剂、火工品等产品内包装袋的理想材料。也提出了对防静电塑料薄膜袋今后提高质量方面的意见。     

不同黑索金含量的双基发射药膨胀系数的研究

为了研究黑索金(RDX)含量对双基发射药膨胀系数的影响,制备了质量分数分别为10%、20%和30%的含RDX的双基片状发射药,采用TMA静态热机分析仪方法,对含RDX的双基发射药的膨胀系数及其玻璃化温度进行研究。结果表明:(1)随着单层双基药片中RDX含量的增加,其膨胀系数减小,有利于保持单层双基药片药型尺寸的精确性;(2)叠层双基药片的膨胀系数随着RDX含量的增加而减小,同时小于单层双基药片的膨胀系数;(3)单层双基药片玻璃化温度随RDX含量的增加而升高,其使用时适应的温度范围更广。     

木塑复合材料的发展回顾

由于具有经济和环保的优点,木塑复合材料在近些年得到了快速发展.本文主要回顾了国内外木塑复合材料的发展历史和研究现状.包括所研究的木塑复合材料的种类、力学行为的表征和特点、各种影响木塑复合材料力学性能的因素,以及为提高木塑复合材料力学性能而采取的物理和化学的处理方法和工艺.还介绍了一些用来研究木塑复合材料行为的实验手段.     

介观尺度铜膜力学行为尺度效应研究进展

以作者课胚组近期的研究结果为基础,以集成电路中互连线用金属Cu薄膜为模型材料,分别介绍了金属薄膜延性和疲劳寿命评价方法及相关测试结果的最新进展,讨论了介观尺度Cu薄膜力学性能的尺度效应,分析了薄膜材料中准静态力学性能对动态性能的影响,并简述了多场耦合对薄膜力学性能及变形行为的影响.     

泡沫铝三明治板材的研究现状

闭孔泡沫铝是一种结构与功能一体化的多孔材料,具有轻质、高比强度和比刚度、能量吸收能力强等优点,但也存在着表层单层孔壁力学性能较差、表面粗糙度高以及耐腐蚀性差等不足.为了解决上述问题,研究人员设计并开发了泡沫铝三明治板材(AFS),其制备方法主要分为物理连接法和冶金连接法.传统物理连接法制备的AFS存在着界面结合强度低和耐候性较差等不足;粉末冶金和焊接法等冶金连接法所制备的板材实现了芯材与面板之间的冶金结合,极大地提升了板材的力学性能和服役寿命,但依然存在产品尺寸范围较小、工艺复杂、生产效率低、成本较高等不足.目前,针对AFS力学性能的研究主要集中在准静态和动态变形、失效模式、能量吸收能力等方面,研究表明其动静态力学性能主要受控于实体面板和泡沫铝芯层的性质、界面结合强度等.近年来有限元分析法逐渐得到了研究者们的青睐,但仍存在许多问题需要解决.本文结合国内外文献,概述了近年来AFS在制备技术、力学性能等方面的研究进展以及产业化应用前景,从实体面板与泡沫铝芯层的物理连接和冶金连接两个方面介绍了主要制备技术,讨论和总结了准静态和动态力学性能的主要影响因素与机理,分析了国内外应用现状并对应用前景进行了展望.     

纳米压痕方法在材料研究中的应用

纳米压痕方法具有高的载荷-位移分辨率,不仅能测量出薄膜材料的各种力学性能,还能在实验中反映出块状材料内部晶体学缺陷的变化规律、相变特征,已经成为从原子量级到微米级研究材料各种性能的重要表征手段。介绍了纳米压痕方法在材料研究中的应用,在此基础上提出了纳米压痕方法研究中存在的问题,并展望了其前景。     

玻璃纤维增强聚醚砜复合材料力学性能研究

研究了两种连续玻璃纤维(S-GF和E-GF)增强聚醚砜(PES)复合材料在室温下的静态力学性能,包括拉仲、压缩、弯曲和剪切等:讨论了成型温度和成型时间对复合材料性能的影响;分析了各种破坏形式下的断口形貌。     

高燃速功能材料对高能发射药性能的影响

为了研究一种具有高能、高燃速特性的新型发射药,在高能发射药的配方体系中添加了两种高燃速功能材料乙二胺-三乙烯二胺高氯酸盐(SY)和硝酸肼镍(NHN)。利用密闭爆发器试验研究高燃速功能材料对高能发射药燃速特性的影响规律,并考察其对高能、高燃速发射药综合性能的影响。采用中止燃烧试验和SEM探索了燃速提高的机理。结果表明,添加质量分数3%的SY或NHN可以有效地提高发射药的燃速,使燃速分别提高了31.8%、17.8%,SY对燃速的提高效果更为显著;高能、高燃速发射药的火药力为1 200 J/g左右,具有较高的能量特性;在20 ℃和－40 ℃下,NDCS-02(含SY)的抗冲强度分别为73.89 kJ/m²和7.12 kJ/m²,NDCN-02(含NHN)的抗冲击强度分别为未断和6.60 kJ/m²,力学性能优良;NDCS-02和NDCN-02的撞击感度分别为19.0、22.4 cm,摩擦感度分别为84%、90%,都可以满足应用要求;NDCS-02和NDCN-02化学安定性测试的放气量分别为1.15、1.79 mL/g,安定性较好。中止燃烧试验和SEM的测试结果表明,高燃速功能材料先于发射药基体燃烧,使燃烧过程中燃面增加,从而提高燃速。     

夹层结构纸板的力学性能测试方法概述

为了使相关人员能对夹层结构纸板的力学性能测试方法有较为全面的理解和认识,研究了瓦楞纸板、蜂窝纸板和瓦楞复合纸板的力学性能相关测试标准,阐述了各种力学性能的测试原理,分析了各测试标准之间的差异,并介绍了改进夹层结构的剪切性能测试装置的相关研究成果。通过分析可知,瓦楞纸板、蜂窝纸板和瓦楞复合纸板的不同力学性能测试标准的要求不同,且各种力学性能测试标准还需要改进和更新,3种纸板的力学性能测试需根据具体的应用环境选择合适的测试标准和方法。     

高效化技术在溴化锂吸收式制冷机中的应用

简要阐述了溴化锂吸收式制冷机的发展前景和结构特点,详尽介绍了各种高效化技术在溴化锂吸收式制冷机中的应用及效果,通过理论分析和实验研究结果表明,采用各种不同的高效化手段可以使机组性能大幅度的提升.同时,本文对各种高效化手段对机组的贡献率进行了比较.     

基于燃气生成速率比的发射药破碎程度 定量表征方法

为定量表征发射药的破碎程度，引入了燃气生成速率比的概念。通过理论推导,得出燃气生成速率比即为破碎发射装药与相应未破碎发射装药的燃烧表面积比。提出采用破碎发射药燃烧前期的燃气生成速率比的平均值来定量表征发射药的破碎程度。对标准发射药、大块发射药、小块发射药和粉末发射药进行了密闭爆发器试验，获得了不同发射药的p-t曲线，数据处理得到不同发射药破碎程度的量化值。结果表明，基于燃气生成速率比的发射药破碎程度定量表征方法是可行的。     

金属基复合材料的力学行为及失效方式(上)

金属基复合材料的研究和应用正在迅速发展,其力学性能和断裂失效方式以及相应的检测手段都与传统材料有很大差别。本文系统地介绍了金属基复合材料的强度、弹性模量、断裂韧性、疲劳强度等各种力学行为的性能特点及相适应的检测方法。此外还介绍了他们的高温性能、物理性能特点。对短纤维和颗粒增强的金属基复合材料和长纤维增强的金属基复合材料的失效方式分别进行了论述。分析了他们与传统材料的差别。最后并对金属基复合材料的力学行为研究的发展趋势提出了看法。     

偏晶合金凝固制备方法的研究进展

偏晶系合金具有独特的物理和力学性能,是一类具有重要工业应用前景的合金,长期以来受到了广泛关注.系统介绍了偏晶合金的各种凝固制备方法和研究手段,总结了近期国内外在这一领域的研究新进展,着重介绍了强磁场下均质偏晶合金的制备技术,展望了利用强物理场制备大体积均质偏晶合金的前景,并指出了今后的研究方向.