典型炸药药柱撞击感度的试验研究

为了研究炸药成型药柱和粉状炸药撞击感度的差异,利用炸药药柱撞击感度试验装置,对5~10g量级的3种炸药药柱(TNT、Tetryl和钝化RDX)进行了撞击感度试验,分析了炸药种类、药柱高度和药柱温度对炸药药柱撞击感度的影响。结果表明,炸药药柱和粉状炸药的撞击感度趋势基本一致,但炸药药柱的撞击能(E_0)明显大于粉状炸药,对于TNT、Tetryl和钝化RDX 3种炸药,炸药药柱的撞击能与粉状炸药的临界撞击能之比(E_0/E_(50))在2.6~4.9之间;随着药柱高度由10mm增至20mm,Tetryl药柱撞击感度下限(H_0)由40cm增至105cm;药柱的温度也对炸药撞击感度有显著的影响,随着药柱温度由-40℃升至70℃,JO-8药柱撞击感度下限(H_0)由30cm升至50cm;炸药药柱的撞击感度由炸药原材料、炸药药柱的物理与化学性质等多个因素决定。     

缓慢热作用下PBX-9炸药的响应特性

为研究RDX基PBX-9炸药的热响应规律,分别采用1.5、3.0、4.5、8.0℃/min的升温速率对PBX-9炸药药柱进行了烤燃试验。用热电偶测试了药柱表面的温度变化,通过测量冲击波超压和收集试验弹残骸,分析了药柱的反应程度,获得了不同升温速率下的响应规律。结果表明,升温速率为1.5~8.0℃/min时,对PBX-9炸药的响应温度没有明显的影响,试验弹响应时药柱温度约为140~150℃,均为燃烧反应。烤燃过程中黏结剂的分解对PBX-9炸药响应特性影响较大,使其反应程度一致。采用FLUENT软件对该烤燃试验过程进行了数值模拟,得到PBX-9炸药反应的活化能和指前因子分别为184.2×103J/mol和7.24×1018s-1。     

撞击作用下炸药装药的尺寸效应研究

利用大型撞击加载装置对不同直径的炸药装药进行了模拟实验 ,分析了撞击作用下药柱直径对其敏感性影响 ,为炸药装药发射安全性研究提供了合适的模拟药柱尺寸     

限定条件下聚黑炸药烤燃试验及热起爆临界温度的数值计算

采用自行设计的烤燃试验装置,以1.0℃/min的升温速率并采用恒温控制技术对聚黑(JH)炸药进行了不同温度下的50min恒温烤燃试验;用FLUENT软件对不同升温速率和装药尺寸的聚黑炸药热起爆临界温度进行了数值计算。结果表明,炸药存在一个热起爆临界温度,炸药置于恒定高温环境中比慢速烤燃更危险,发生反应的环境温度更低,响应更剧烈。随着升温速率的增加,药柱的热起爆临界温度缓慢升高,当升温速率大于10.0℃/min时,热起爆临界温度均为197℃。药柱的长径比相同时,随着药柱尺寸的增加,聚黑炸药的热起爆临界温度逐渐降低,当药柱尺寸增加到一定值时,药柱尺寸对聚黑炸药热起爆临界温度的影响将减弱。     

热和枪击复合环境试验中PBX-2炸药的响应特性

为研究炸药在热和枪击复合环境下的安全性,采用在枪击试验样品上增加加热系统的方式,对Φ75 mm×150 mm PBX-2炸药进行了模拟复合环境试验.试验过程中采用热电偶测试样品内不同位置的温度变化过程,通过冲击波超压测试分析了炸药的反应程度,获得了PBX-2炸药在热和枪击复合环境试验中的响应特性.结果表明,热和枪击复合环境试验中PBX-2炸药的反应程度基本一致,建立的热和枪击复合环境试验方法,为评估炸药在异常环境下的安全性能提供了一种新的技术途径.     

温度冲击试验技术在混合炸药中的应用研究

应用炸药温度冲击试验技术，在－５４～＋７１℃之间考察温度突变对几种典型的混合炸药药柱尺寸的稳定性及力学性能的影响。     

火炸药药柱撞击感度试验装置及方法

为了提高火炸药药柱撞击感度测试的试验手段,建立了一套新的炸药药柱撞击感度测试系统,并对系统的主要技术指标进行了验证。设计了试验方法,对不同成型炸药药柱和不同尺寸的推进剂进行了撞击试验。结果表明,试验结果气体检测判定法明显好于传统的方法,药粉与药柱由于结构的不同,试验结果也不完全一致,即使相同种类的药由于尺寸不同也可能带来结果的差异。     

IMX中添加剂组分对熔铸药柱密度影响的研究

为提高熔铸炸药药柱的密度 ,应用正交设计法对 IMX中的几种添加剂组分进行了优化试验 ,找出了影响熔铸药柱密度的主要因素和因素之间的交互作用 ,给出了该炸药的最佳组分配比 ,并用线性回归方法拟合数据与试验结果进行了对比。     

一种民爆产品压力测试器材的研制和应用

研发和制备一种新型带压力器材,该器材可以带压、带水(或泥浆),压力可调,模拟工业炸药和震源药柱的实际使用环境。应用该器材后,可以了解和掌握工业炸药和震源药柱产品在不同压力状态下的爆炸性能,掌握其在实际爆破环境中的特性指标。     

钝感复合装药结构枪击试验尺寸效应的数值模拟

利用有限元软件AUTODYN对钝感复合装药药柱进行枪击感度数值模拟。结果表明,外层采用TATB钝感炸药,内层采用PBX-9404高能炸药的复合装药结构既可减小炸药的枪击感度,又能得到比单一钝感炸药高的能量输出。通过分析装药结构的尺寸效应,得到装药结构与枪击感度的对应规律。     

HMX塑料粘结炸药的粘接研究

测试了水和甲酰胺对 HMX塑料粘结炸药 (PBX)药柱表面的接触角 ,它们的接触角分别为 82°和 32°;计算了 HMX药柱的表面能为 91 m N/ m,这表明 HMX塑料粘结药柱表面为低能表面。比较了几种结构胶粘剂粘接药柱的剪切强度 ,使用环氧胶时为 7.6MPa。试验发现胶粘剂种类、厚度对 HMX塑料粘结剂药柱爆速的影响较小     

温度循环载荷作用下压装A-IX-II装药的裂纹机理研究

为了研究压装A-IX-II炸药装药对环境温度的适应性,通过-54~71、-15~71、-54~60、-54~55℃四个温度范围的高低温循环试验研究了1.65、1.70、1.75g/cm3三种装药密度和Φ60mm×60mm、Φ40mm×40mm两种尺寸的A-IX-II炸药药柱裂纹产生的规律,讨论了高低温循环试验中A-IX-II炸药药柱裂纹形成的机理。通过裂纹出现的位置、钝感剂性质和加载温度范围分析了导致A-IX-II炸药药柱产生裂纹的原因。结果表明,在温度循环载荷下高密度和大尺寸药柱更容易产生裂纹。导致A-IX-II炸药药柱产生裂纹的可能原因有两种:一是在老化过程中钝感剂石蜡/硬脂酸体系液化和局部流失使药柱的结构强度下降;二是热胀冷缩形变产生的应力使药柱结构完整性最终被破坏;同时,基于这两种因素解释了药柱密度和尺寸对裂纹产生的影响。     

模拟破片撞击下PBX-2炸药的响应规律

为了研究炸药在不同速度破片撞击环境下的安全性能,设计了小弹丸撞击方式模拟破片作用,对PBX-2炸药进行了撞击试验。采用锰铜压力计测试样品中的压力变化,通过高速录像照片分析了点火反应过程,用冲击波超压传感器测量了炸药的反应超压,获得不同速度模拟破片撞击下炸药的响应规律。结果表明,模拟破片试验中PBX-2炸药反应程度明显高于枪击试验;建立的模拟破片撞击试验方法为评估炸药在异常环境下的安全性能提供了一种新的技术途径。     

温度循环载荷作用下压装A-Ⅸ-Ⅱ装药的裂纹机理研究

为了研究压装A-Ⅸ-Ⅱ炸药装药对环境温度的适应性,通过-54~71、-15~71、-54~60、-54~55℃四个温度范围的高低温循环试验研究了 1.65、1.70、1.75g/cm3 三种装药密度和Φ60mm×60mm、Φ40mm×40mm两种尺寸的A-Ⅸ-Ⅱ炸药药柱裂纹产生的规律,讨论了高低温循环试验中A-Ⅸ-Ⅱ炸药药柱裂纹形成的机理.通过裂纹出现的位置、钝感剂性质和加载温度范围分析了导致A-Ⅸ-Ⅱ炸药药柱产生裂纹的原因.结果表明,在温度循环载荷下高密度和大尺寸药柱更容易产生裂纹.导致A-Ⅸ-Ⅱ炸药药柱产生裂纹的可能原因有两种:一是在老化过程中钝感剂石蜡/硬脂酸体系液化和局部流失使药柱的结构强度下降;二是热胀冷缩形变产生的应力使药柱结构完整性最终被破坏;同时,基于这两种因素解释了药柱密度和尺寸对裂纹产生的影响.     

浇注PBX炸药药柱的动态撞击性能

将浇注型PBX-1药柱以150、240m/s速度撞击靶板,用扫描电子显微镜(SEM)技术和差示扫描量热仪(DSC)技术对撞击加载后的样品进行了分析,研究了浇注PBX炸药药柱的动态撞击性能。结果表明,在150、240m/s撞击加载条件下,PBX-1炸药不发生反应或点火;浇注炸药药柱的损伤主要表现为炸药颗粒破碎和颗粒与黏结剂的脱离。随着撞击加载速度的增大,PBX-1炸药颗粒破碎程度增大,炸药颗粒与高分子基体发生脱离现象越严重;PBX-1炸药撞击前后,热分解性能没有发生本质性的变化。     

主体炸药RDX对CH-6炸药药柱特性的影响

用药柱特性试验和X射线探伤测定了分别由压煮RDX与丙精RDX制成的两种CH-6混合炸药的药柱特性。结果表明．由压煮RDX制成的CH-6混合炸药．其药柱特性优于由丙精RDX制成的CH-6混合炸药。确定了造成这种结果的原因。     

加热前后PBX-2炸药的撞击响应

为了研究炸药在加热前后撞击安全性能的变化,设计了热与撞击复合加载试验系统,并对Φ50 mm×50 mmPBX-2药柱进行了试验.试验中采用热电偶测量药柱不同位置温度的变化过程,通过高速摄像照片记录了点火反应过程,用冲击波超压传感器测量了炸药的反应超压,初步获得了加热前后PBX-2炸药的撞击响应特性.结果表明,加热后的P...     

聚合物粘接炸药动态压缩过程中的损伤仿真研究

研究了不同过载条件下聚合物粘接炸药(PBX)的动态力学特性。采用弹体侵彻混凝土的方法计算出药柱的不同过载值,得到了药柱的过载-时间曲线。通过有限元软件对药柱的损伤过程进行了数值模拟,分析了在无径向约束条件下的过载量对药柱损伤的影响。研究结果表明:随着加载时间的不断延长,药柱颗粒之间发生界面脱胶,药柱中心产生微小裂纹;继续压缩时,药柱颗粒发生穿晶断裂,裂纹呈一定角度沿着剪切屈服面延伸;药柱沿晶断裂先于穿晶断裂出现,带有沿晶裂纹的试样依然能承受加载;随着过载值的增加,药柱的损伤逐渐增大。     

B 炸药中绝热剪切带形成机理的细观研究

通过对快速加载后Ｃｏｍｐ．药柱剖面的扫描电镜和光学显微镜观察分析，对Ｃｏｍｐ．Ｂ炸药在快速加载下剪切带形成机理的微观机制有了初步的认识。文中采用形变试样的剖面观察分析方法，针对固体药柱这种比较软的材料，如何进行磨样、抛光、浸蚀，作了一些尝试和探索，总结出一套有效的实施办法。对不同加载速率条件下受压缩的药柱中细观组织进行了观察、分析、比较，首次给出国产Ｃｏｍｐ．Ｂ炸药装药的原始细观组织形貌，以及快速加载后药柱中细观组织形貌。经过分析，得到冲击载荷下炸药装药中绝热剪切带形成、发展的定性认识，为分析Ｃｏｍｐ．Ｂ炸药装药受冲击载荷时热点形成机理提供了一些有益的实验依据。     

10#-159炸药耐热性能的试验研究

为实现10#-159炸药的回收利用,采用火炸药药柱热爆炸试验系统,研究了10#-159炸药中少量含能材料对10#-159炸药耐热性能的影响。结果表明,在180℃恒温4h的情况下,硝化棉发生分解反应放热,由于含量较少,10#-159炸药没有发生热爆炸;而TNT由固态变成液态,体积明显变大,对10#-159炸药的体积影响较大。因此,将10#-159炸药制备成耐热炸药,必须将炸药中的梯恩梯、硝化棉去除。