防爆罐用防爆材料及其性能的研究进展

随着防爆技术的不断发展,作为常用的公共安全防护装备,防爆罐的重要性变得越来越突出。基于试验和数值模拟两种研究方法,从防爆材料的防爆性能角度,综述了防爆罐在爆炸冲击载荷作用下的防护研究进展,指出了不同防爆材料及结构的抗爆性能和吸能效率,最后指出了常规防爆罐的结构和防爆性能存在的问题以及今后的发展趋势。     

喷涂聚脲弹性体抗爆抗冲击性能研究进展

以喷涂聚脲弹性体抗爆抗冲击性能研究为重点,从非建筑构件、建筑构件以及LS–DYNA有限元模拟三个方面,综述了喷涂聚脲弹性体在爆炸冲击载荷作用下的防护研究进展,简要介绍了喷涂聚脲弹性体的研究成果和实际应用情况,指出了喷涂聚脲弹性体在结构背面加固时突显出的优异抗爆性能和吸能效率,最后指出了喷涂聚脲弹性体抗爆抗冲击性能研究存在的问题以及今后的发展方向。     

接触爆炸作用下抗爆型喷涂聚脲防护钢筋混凝土板爆炸试验和数值模拟

为研究接触爆炸荷载作用下Qtech T26抗爆型喷涂聚脲(T26聚脲)防护钢筋混凝土板(RC板)的抗爆性能和损伤机制,对有无T26聚脲防护RC板进行爆炸试验,通过扫描电子显微镜(SEM)对T26聚脲防护RC板的典型损伤区域进行微观分析。基于T26聚脲力学性能及爆炸试验建立有限元模型进行数值模拟,并与试验结果进行对比。研究结果表明：T26聚脲与RC板界面附着较好,可以抵抗界面拉伸波的作用,并实现对RC板损伤和变形的抑制;RC板在大当量爆炸荷载作用下的损伤以冲切破坏为主,T26聚脲宏观及微观损伤特点均表明背爆面变形起始位置为RC板冲切变形边缘区域,且会由于应变率效应发生脆性开裂;结合有限元模拟与爆炸试验,T26聚脲可以提高RC板的抗爆性能,并通过材料的高强、高韧、高阻尼特性实现10 kg TNT接触爆炸作用零破片的防护目标,在爆炸防护领域具有重要工程应用价值。     

喷涂型抗爆聚脲高应变率力学性能及其涂层钢板爆炸模拟研究

为研究爆炸冲击荷载作用下喷涂型抗爆聚脲 MS-1对钢板的防护性能,对 MS-1进行了高速拉伸实验,研究了其在高应变率下的力学性能;运用 ANSYS/LS-DYNA有限元软件对 MS-1涂层钢板进行接触式爆炸模拟实验,获得小当量 TNT炸药作用下钢板的宏观破坏模式、位移变形和涂层能量传递规律;根据数值模拟的结果分析了 MS-1涂层对钢板的抗爆耗能机理。结果表明： MS-1具有良好的应变率效应,随应变率的提高其自身的力学性能也不断增强;相较于空白钢板,背爆面喷涂 MS-1涂层的钢板破坏程度减弱, 2 mm、4 mm和 8 mm涂层钢板中心点最大位移分别降低 14. 34%、 47. 01%和 49. 4%,MS-1涂层可以高效地将爆炸冲击能量转化为涂层自身的内能和动能,通过自身拉伸变形进行吸能和耗能。     

聚脲基体复合材料抗爆耐冲击性能研究进展

随着聚脲基体复合材料在结构防护领域的大量应用,其抗爆耐冲击性能获得广泛研究.本文基于聚脲基体复合材料在结构防护领域的研究现状,介绍了聚脲材料作为高聚物弹性体的抗爆性能,综述了聚脲-纤维复合材料的研究进展,阐述了聚脲材料抗冲击性能机理.指出聚脲作为高聚物弹性体对防护结构具有较好的抗冲击防护效果,可与纤维组成高强度、高弹性...     

聚脲涂覆钢板复合结构抗爆性能研究

为了研究聚脲涂覆钢板复合结构的抗爆性能,对其进行了不同涂层厚度和不同炸药量的爆炸加载试验。利用三维激光扫描仪对聚脲涂覆钢板复合结构试验前后的形貌进行扫描,得到复合结构的中心挠度变化特征;运用DH5960超动态应变仪对复合结构的应变以及冲击波超压特点进行分析,得到应变和冲击波比冲量随聚脲涂层厚度的变化规律。研究结果表明：在等厚度钢板、180 gTNT当量爆炸荷载下,聚脲涂层厚度在0～2.76 mm范围内增加时,挠度呈线性减小,应变峰值先增大后减小,靶后冲击波超压峰值先减小后增大,冲击波比冲量先增大后减小,并在涂层厚度为1.70 mm时达到最大值。因此选择合适的聚脲涂层厚度能有效提高复合结构的抗爆性能。     

AFRP加固钢筋混凝土梁抗爆性能数值模拟研究

借助非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立了爆炸荷载下钢筋混凝土(RC)梁以及芳纶纤维增强复合材料(AFRP)加固后RC梁的三维有限元模型,对比分析了RC梁AFRP加固前后的破坏形态及跨中位移峰值。数值模拟结果表明,AFRP布不仅可以改变RC梁在爆炸荷载下的破坏形态,还可以明显改善梁的变形程度,加固后相较于未加固梁跨中位移峰值约减小50.7%。在此基础上,还分析了AFRP加固方式、加固尺寸、加固层数以及FRP材料类型等因素对FRP加固后RC梁抗爆性能的影响。     

喷涂聚脲弹性体及复合结构抗爆抗冲击性能研究进展

防护结构的抗爆抗冲击性能是生命安全的重要保障，材料和结构是提高防护性能的2种主要途径。喷涂聚脲弹性体凭借良好的力学性能和耗能特性被广泛运用于抗爆抗冲击防护领域。从喷涂聚脲弹性体的抗冲击性能出发，介绍了不同试验方法下喷涂聚脲弹性体优异的爆炸冲击防护性能，分析喷涂聚脲弹性体在不同应变率和环境下良好的适应性，发现涂层厚度和涂层构造会对材料抗冲击性能产生影响；从材料微观层面以及阻抗失配的角度综述了喷涂聚脲弹性体的抗冲击机理，最后阐述了抗冲击复合结构的耗能机理以及优化方法，指出了喷涂聚脲弹性体以及复合结构尚存在的部分问题以及发展方向。     

聚脲弹性体复合夹层结构的防爆性能

应用LS–DYNA有限元软件,对聚脲弹性体复合夹层结构在0.5 kg炸药(TNT)爆炸载荷作用下的动态响应过程进行数值模拟。研究了复合夹层结构厚度和质量固定条件下聚脲弹性体夹层厚度对复合夹层结构抗爆性能的影响。分析了不同聚脲弹性体夹层厚度对复合夹层结构变形的影响,并分析了聚脲弹性体夹层的吸波和吸能特性。结果表明,在爆炸载荷作用下,当复合夹层结构总厚度固定时,随着聚脲弹性体夹层厚度的减小,复合夹层结构的抗爆性能先增大后减小,当钢板与聚脲弹性体夹层厚度比为1.4∶1.2∶1.4时,变形的整体性最好,其抗爆的潜力最大,其冲击波衰减率最大为85.6%,能量吸收效果也最好,其综合抗爆能力较好;在质量固定条件下,随着聚脲弹性体夹层厚度的增加,其抗爆能力先增大后减小,当钢板与聚脲弹性体夹层厚度比为0.903∶3.5∶0.903时,其变形和能量吸收效果最好,冲击波衰减率最大为81.87%,其综合抗爆能力较好。     

农用硝酸铵抗爆性能标准出台

自国务院办公厅国办发[2002]52号文《关于进一步加强民用爆炸物品安全管理的通知》发布后，农用硝酸铵被列为民用爆炸物品，《通知》要求对农用硝酸铵进行改性，使之失去爆炸性并且不可还原后，方可作为化肥销售、使用。同时，国家有关部门也一直在加紧制定农用硝酸铵的防爆标准。2005年9月29日，国家民爆器材标准化委员会在北京召开了由国防科工委民用爆破器材监督管理局提出，     

聚脲涂层对储油罐耐冲击性影响的研究

为避免储油罐发生意外碰撞造成巨大损失,考察了新型聚脲防护涂层对油罐车储油罐破坏变形的防护作用。通过储油罐耐冲击实验,分析了不同涂覆方式对聚脲复合涂层耐冲击性的影响,最后通过 LS-DYNA有限元模拟进行验证。结果表明：相比无涂层防护,聚脲涂层对储油罐具有良好的耐冲击防护效果,涂覆聚脲试样比无涂层试样最大变形位移减少了 18. 3 mm。在相同涂层厚度情况下, 2 mm Q190m和 2 mm Q413m聚脲复合涂层耐冲击效果最优,适合作为储油罐的防护涂层。     

碳纳米管改性聚脲材料的研究

制备了化学改性的碳纳米管,并用喷涂制样的方式制备了碳纳米管改性的聚脲材料。研究了碳纳米管的种类和添加量等因素对聚脲力学性能的影响。结果表明,涂膜的拉伸强度和撕裂强度随着原始碳纳米管含量的增多而降低;而随着改性碳纳米管添加量的增加,涂膜拉伸强度先升高后下降,撕裂强度提高,断裂伸长率降低;且改性单壁碳纳米管对聚脲材料力学性能的增强效果明显优于改性双壁和多壁碳纳米管的。     

喷涂聚脲与聚氨酯防护涂层的自然环境老化性能研究

采用海洋大气环境户外自然曝晒的方法,研究了喷涂聚脲涂层(QF-162涂层)和喷涂聚氨酯涂层(QF-178涂层)的力学性能、分子内部结构的变化。结果表明:经过自然曝晒2 493 d后,QF-162涂层颜色变化明显,失光率为86.84%,拉伸强度下降29.37%,断裂伸长率下降14.38%; QF-178涂层颜色变化十分显著,失光率达89.63%,拉伸强度下降90.71%,断裂伸长率下降98.75%。FT-IR微观测试结果表明:在经过2 493 d的户外自然曝晒后,QF-162涂层只有涂层表面分子的化学键出现了断键,分子内部结构变化不大;而QF-178涂层分子内部结构发生显著的变化,分子的化学键几乎全部断裂,涂层完全失去了使用价值。     

脂肪族喷涂聚脲的制备及其桥梁拉索涂层应用性能

采用半预聚法制备了一种新型脂肪族喷涂聚脲,讨论了其耐腐蚀、耐黄变和耐老化等性能.结果表明,该聚脲具有优良的力学性能和耐老化性能,拉伸强度≥20 MP a、断裂伸长率≥400％,人工气候老化1500 h力学性能保持率≥89％,与未老化样片相比△E≤2,臭氧老化1500 h后表面无可见裂纹,且在高密度聚乙烯(HDPE)护套...     

不同炸药的爆炸载荷对目标靶板作用的数值模拟

为研究爆炸载荷结构与目标响应的关系,对钝化RDX和含铝炸药DHL进行了静爆试验,获得了作用在目标靶板上的超压、冲量的实测数据,并与TNT静爆试验结果进行了对比.以实测RDX和DHL的超压曲线作为初始参数,通过数值模拟研究了目标靶板在不同爆炸载荷作用下的动力学响应.结果表明,在钝化RDX和DHL爆炸载荷的作用下,目标板中心处的初始等效应力、位移几乎相同;目标板初期的动力学响应与爆炸载荷的强度有关,载荷越强目标的应力越大;而目标板的主体响应是由载荷强度和冲量共同影响的.     

应变率效应对扁平绕带爆炸容器抗爆性能影响的分析

运用ANSYS/LS-DYNA非线性显示动力学有限元软件,对缠绕角度为15°的扁平绕带爆炸容器在承受内部中心点爆炸的冲击载荷作用的动力响应进行了数值分析.计算给出了容器最外层绕带的爆心对应处径向变形曲线,并与实验数据进行了比较.结果表明,应变率效应使绕带材料的屈服极限提高了60％以上;TNT装药量越大,爆心环面最外层钢...     

适合压载舱涂层配套的船用车间底漆的研制

介绍了车间底漆的制备、性能的测试.讨论了硅酸乙酯在不同当量的酸性和碱性条件下的水解情况,碱性条件下反应剧烈,不易控制,且制得的水解液贮存期短;不同型号的硅酸乙酯经水解后,硅羟基的含量不同,导致交联密度也不同,使车间底漆涂层与钢材间的附着力产生较大的差异;分析了不同锌含量对车间底漆性能及与压载舱主涂层配套性的影响.     

涂料的危险特性检验

根据宁波出入境检验检疫局危险品实验室受检过的样品的检验结果，分析了不同检验依据对涂料危险类别以及包装类别划分结果的异同，讨论了检验涂料所要做的试验步骤，总结出涂料的危险特性检验流程。     

搅拌槽内湍流流场的数值模拟

搅拌槽在过程工业中的应用非常广泛,对搅拌槽内流场的研究具有十分重要的意义。实验研究方法具有局限性,基于计算流体动力学的数值模拟方法是研究流场的重要方法。文中介绍了搅拌流场的数值模拟方法和湍流模型,分析了各自的特点及其应用情况,总结了搅拌模拟时边界条件的处理情况,并指出了未来的发展方向。