Deformation and Failure of Polymer Bonded Explosives

The deformation and failure of pressed polymer bonded explosives under different types of loads including tension, compression and low velocity impact are presented. Brazilian test is used to study the tensile properties. The microstructure of polymer bonded explosives and its evolution are studied by use of scanning electronic microscopy and polarized light microscopy. Polishing techniques have been developed to prepare samples for microscopic examination. The failure mechanisms of polymer bonded explosives under different loads are analyzed. The results show that interfacial debonding is the predominant failure mode in quasi-static tension, while extensive crystal fractures are induced in compression. With the increase of strain rate, more crystal fractures occur. Low velocity impact also induces extensive crystal fractures.     

Experimental Study of the Impact Damage of Composition B and Plastic Bonded Explosive

A long-pulse low-velocity gas gun with a gas buffer is used to induce impact damage in cast Composition B and hot pressed PBXN-5. To obtain different damage states, a range of projectile velocities are used by control-ling the launching pressure of gas gun. The stress history during impact loading is recorded. Various methods are used to characterize the damage state of impacted explosive samples. The microstructure is examined by use of scanning electronic microscopy (SEM) and polarized light microscopy (PLM). The densities and ultrasonic atten-uation are also measured. The results show that both Composition B and PBXN-5 exhibit some damage character-istics of brittle materials. However, due to the difference in compositions, PBXN-5 exhibits better resistance to impact loading than Composition B.     

超声波幅照下聚合物的降解

本文论述了聚合物溶液超声降解的影响因素;对超声波降解机理及超声降解动力学进行了讨论。     

X射线法测量粘结炸药的残余应力

用X射线衍射法测量了高聚物粘结炸药(PBX)的残余应力,在2θ=72.5°附近发现三氨基三硝基苯(TATB)的新衍射峰,测出PBX的残余应力均为拉应力,大小约几个兆帕,边缘位置应力大于中心部位,对样品进行热处理或放置一段时间后应力减小,不同成型压力PBX的晶粒尺寸有差异。实验结果表明,X射线衍射法测量PBX的残余应力是一种方便有效的方法,对PBX残余应力的研究及其应用具有重要意义。     

Detecting Impact Damage in Carbon Fabric/epoxy-matrix Composites by Ultrasonic F-scan and Electrical Resistance Measurement

The status and the variation of electrical resistance of impacted carbon fiber/epoxy-matrix composites were studied by ultrasonic F-scan and electrical resistance measurement The experimental results shows that impact damage energy threshold value of carbon fabric/epoxy-matrix composites can determine by using ultrasonic F-scan. When the impact energy exceeds the threshold value, damage is generated in composites. Electrical resistance of impacted composites is changed owing to the contact of each carbon fi...     

金属材料疲劳损伤的激光与超声检测

用激光衍射谱谱面光强比Ｋ和超声速Ｃ的变化定义损伤变量Ｄ（Ｋ）和Ｄ（Ｃ），对ＬＤＳ和４０ＣｒＮｉＭｏＡ材料进行了疲劳损伤检测．结果表明：Ｋ和Ｃ的变化对疲劳损伤是敏感的；根据Ｄ（Ｋ）或Ｄ（Ｃ）与循环次数Ｎ的关系曲线，可以确定材料疲劳损伤的程度并对其疲劳寿命进行估计．     

地铁钢筋混凝土疲劳损伤超声波测试

目的 研究杂散电流、氯盐及其共存环境下钢筋混凝土的疲劳损伤演变规律.方法 将钢筋混凝土试件置入不同质量浓度的NaC1溶液中,进行4点弯曲疲劳试验的同时,施加不同强度的杂散电流.试件损伤破坏过程中,用超声波实时监测试件的声速变化.结果 超声波法可有效跟踪腐蚀环境条件下钢筋混凝土的疲劳损伤发展.钢筋混凝土在杂散电流、氯盐及其共存环境下的疲劳损伤发展,与在一般大气环境下的疲劳损伤发展类似,可分为缓慢累积和快速累积2个阶段,但损伤发展速率不同.杂散电流强度越大,氯盐质量浓度越大,试件疲劳损伤发展越快.结论 杂散电流和氯盐对地铁钢筋混凝土的疲劳损伤发展存在很大影响,建立了杂散电流和氯离子共存下钢筋混凝土的疲劳损伤演化方程,可为研究地铁钢筋混凝土的损伤劣化机理分析提供试验和理论基础.     

P91钢高温热损伤的非线性超声检测

基于非线性超声理论,对经过不同温度热处理的P91钢试样进行了非线性超声检测试验.分析了相同激励条件下基波和二次谐波信号的频谱特性,计算出了不同温度P91钢试样的非线性系数.结果显示,随着热处理温度的升高,非线性系数逐渐增大.逐级加大激励电压,基波幅度的平方和二次谐波幅度显示了良好的线性关系,同时也表明实验测得的超声非线性系数仅与试样本身的性质有关.试验结果证明,通过对非线性系数的测量,可以对材料早期的高温损伤进行无损评价.     

界面贴合型缺陷的超声红外热波检测与识别

为了实现对复合材料内部界面贴合性缺陷的快速检测和识别,采用超声红外热波方法进行了检测研究.建立了一个含有表面微裂纹、边缘垂直裂纹、分层、脱粘等4种缺陷类型界面贴合型缺陷的复合材料有限元模型,进行了超声热波检测数值仿真.并分别制作了碳纤维增强复合材料分层损伤试件、玻璃纤维复合材料疲劳裂纹试件和T700/BA202环氧树脂基复合材料冲击损伤试件,开展了超声红外热波检测实验和缺陷识别研究.结果表明,超声热波方法适合于复合材料裂纹、分层、冲击损伤等界面贴合型缺陷的快速检测和识别,而对脱粘等非界面贴合型缺陷则无检测效果.微小裂纹(≤0.001 m)可以被检测出,对浅表面(0.001 m深)缺陷的识别精度达95％,且裂纹越长,裂纹面越大越容易被检出,对0.002 m长的裂纹的检测误差为13.88％,与超声C扫方法相比,超声热波方法对冲击损伤大小的识别误差为5.7％.     

冲击荷载下岩石动态损伤演化研究

I型裂纹破坏为岩石材料在冲击荷载作用下的主要破坏方式.通过假设岩石材料宏观上是一个均匀连续体,而细观上其内部则包含了大量随机分布的微裂纹等损伤缺陷;研究了岩石材料在冲击荷载下裂纹的成核、发展以及内部损伤演化规律;借助于宏细观相结合的理论建立了表征岩石材料细观结构及其损伤演化过程中的某种特征参量与宏观力学参数之间的关系方程.     

有机材料热老化损伤非线性超声检测试验研究

针对有机材料热老化评价问题,利用二次谐波非线性效应对有机材料热老化进行检测试验研究.在考虑基波与二次谐波幅值随频率变化的基础上,提出了一种非线性损伤因子,并将其应用于有机材料热老化损伤评价.对不同热老化有机材料试件进行了非线性超声检测试验.研究发现:随着热老化时间的增加,其非线性损伤因子呈衰减趋势.因此,提出的非线性损伤因子可用于有机材料热老化损伤评价.     

冲击载荷下脆性岩板损伤断裂演化的实验模拟研究

在矿山运输系统中,井壁围岩冲击损伤破坏对经济和安全效益的影响是至关重要的,因为动态冲击载荷对井壁围岩和支护结构会产生严重的削弱破坏作用,室内研究表明,岩石样品如岩板在动态载荷的冲击作用下会失效。为研究在低速冲击载荷作用下,脆性岩石损伤断裂的演化过程,利用分离式霍普金森压杆（SHPB）装置中压缩气体发射球体子弹对脆性岩板进行变角度冲击损伤实验,岩板受到冲击后,边缘出现凹坑,表面裂纹从撞击凹坑直达岩板边缘,实验中样品的表面裂纹能有效代表试样内部的开裂状况,能有效反映冲击能量的耗散、破裂区面积与裂纹表面积随入射能量呈非线性增长趋势,同时与入射角度相关,但当破裂区面积急剧下降时,裂纹表面积反而急剧上升,表明裂纹的发生发展有明显的孕育期,在入射能量达到临界值前,主要表现为裂纹孕育增长,在达到临界值后,发生宏观断裂破坏,裂纹面积呈负增长,破裂区面积增大。实验结果分析表明在实际工程中,围岩和支护结构的抗冲击的最优化设计角度范围在15°～30°。     

钢筋混凝土安全壳受撞击局部破坏作用计算

针对钢筋混凝土安全壳在事故撞击下的动力计算问题,建立了贯穿破坏的弹塑性计算模型,该模型考虑了安全壳的主要结构要素:混凝土、横向钢筋、纵筋和钢衬套的作用机理以及各结构要素的多阶段变形和受力特点,推导并给出了安全壳抗局部撞击的计算方法。计算分析表明,纵向钢筋网的整体作用是提供膜力,可等效为一定厚度的薄钢板;纵向配筋率、配箍率和钢衬套厚度均影响结构的抗力和变形,其中配箍率的影响最为显著。     

Structural Damage Law of Semiconductor Bridge Detonator under Impact and Overload Environment

Aiming to know the requirement of penetrating the munition semiconductor bridge detonator under the impact overload environment, the impact overload simulation device and the structural finite element software ANSYS/AUTODYN are used to study the variation of the axial dimension, charge and the chip gap of the semiconductor bridge detonator under the impact overload environment. The typical semiconductor bridge detonator is affected by the acceleration, and the strain increases with the increase ...     

超声冲击对高锰钢辙叉组织与性能的影响

利用超声冲击技术对高锰钢辙叉试样表面进行强化处理。用维氏显微硬度仪测量分析横截面显微硬度分布,用金相显微镜和扫描电镜观察经超声冲击后的组织变化。试验结果表明:经超声冲击处理后,试样表面的显微硬度显著提高,且随冲击功率的提高逐渐增大,随距表面距离的增大而减小;试样表层经超声冲击产生高密度滑移线,随着距表面距离的增大,由多系滑移逐渐过渡到单系滑移,滑移带与基体没有明显界限;试样表面经超声冲击发生剧烈的塑性变形,冲击功率越大,塑性变形越剧烈,变形层越厚。     

结构地震多因素模糊破坏评估

本文考虑结构破坏模糊性,把它作为模糊破坏集合概念来处理,同时也考虑到结构地震破坏是多因素造成的综合结果,采用模糊数学中的综合评判方法,提出了结构在地震动作用下的多因素模糊破坏评估方法.     

空间目标非灾难性撞击毁伤模型研究

针对空间目标在动能杀伤飞行器（kinetic kill vehicle,KKV）非灾难性撞击下的毁伤模型进行研究。对弹目撞击想定进行分析,结合NASA撞击解体判据,着眼KKV小型化发展趋势,指出广义顺轨拦截能够有效避免目标灾难性解体,减轻撞击事件对空间环境的污染;对目标易损性进行分析,基于目标功能构型建立目标毁伤树模型,以密度等效原则建立目标多层板靶等效模型;以THOR方程预估射弹侵彻效能;从部件物理毁坏和功能衰减2方面建立目标毁伤概率模型;进行仿真案例分析。算例结果表明：非灾难性撞击足以有效毁伤目标。     

基于机电阻抗与超声导波技术的复合材料梁损伤定位

运用机电阻抗与超声导波技术,结合数据融合算法,实现了复合材料梁结构的损伤定位研究.首先,利用2种方法各自的损伤监测特点,提出了一种综合损伤指数的数据融合算法,用于表征结构的变化情况;其次,运用2种方法单独进行损伤评估,均可以实现损伤在较大范围内的定位,但定位不准确;最后,运用综合损伤指数对结构损伤进行表征.结果表明:这种通过数据融合得到的综合损伤指数能较为准确地识别缺陷所在位置,实现了损伤的定位评估.     

西沟中桥防洪影响评价

通过对西阜高速公路西沟中桥进行洪水分析,计算桥梁底高程并进行冲淤分析,对工程河段进行了防洪影响评价:桥梁满足100 a一遇防洪标准,建桥造成壅水几乎可以忽略,基本不影响河道行洪形势,也不会对左岸和上游村庄防洪安全产生影响,但会阻断西沟村的对外通道,应采取相应措施.     

钻井液对地层伤害的物理模拟评价技术进展

室内物理模拟实验是钻井液对地层伤害的直观评价技术手段。通过总结国内外泥浆污染物理模拟技术的发展现状,梳理评价钻井液对地层伤害的主体技术,分析钻井液物理与化学伤害机理;从微观、宏观角度,比较不同评价方法优缺点及适用条件。