冲击波壁面反射压カ的压杆测试法

为测量爆炸容器壁面反射压力，设计了一种压杆测压系统，对应力波在压杆中的传播进行了数值模拟，分析了压杆测压系统的频响、可测量下限和有效测量时间。对于直径为8 mm的钢质压杆系统，其频响约为115 kHz，使用电阻应变片可测量下限约为3.6 MPa．将压杆测压系统成功应用于小比距离爆炸冲击波测试，获得了较理想的结果，测量最大压力约1.2 GPa．研究表明压杆测压是一种原理简单、量程大、频响高、成本低、抗干扰能力强的方法，可用于爆炸近区壁面反射压力测试。     

基于绕射假设的随进引信爆炸过载计算方法

针对串联攻坚战斗部随进引信设计中,前级战斗部爆炸冲击过载工程计算方法缺乏的问题,提出了基于绕射假设的随进引信爆炸冲击过载计算方法。该方法通过爆炸产物的平面波绕射假设得到等效爆炸冲击过载和过载持续时间的计算公式;其中的临界压力、速度参数根据炸药爆炸的能量相似原理,将前级战斗部装药产生的爆炸环境等效为相应当量的TNT球形装药,计算出装药密度后,查表得到。试验表明:通过该方法计算得到的爆炸过载和持续时间与试验测试过载下限基本吻合。     

烟酸粉尘云爆炸极限的逻辑回归分析

欧盟标准EN14034-3:2006、美国标准E1515和中国标准GB/T 16425—1996 对粉尘云爆炸下限浓度测定方法的规定和要求各不相同,为更精确地研究粉尘云的爆炸下限,根据统计学的数据收集方式,在20 L球型爆炸装置中测试粒径为96~113 μm的烟酸粉尘云爆炸下限。基于Logistic回归模型,利用SPSS统计软件得到烟酸粉尘云的爆炸下限概率-浓度分布曲线,实现对GB/T 16425— 1996粉尘云爆炸下限浓度测定方法中粉尘云爆炸下限区间的量化,并分析了实验次数的不同对爆炸下限概率分布的影响规律。分析结果表明：爆炸下限概率为50%时,置信区间范围最窄,并且在实验次数不同时,其爆炸下限概率在该值处两边发展趋势不同。与现有粉尘云爆炸下限浓度测定方法得到的结果相比,以概率表示烟酸粉尘爆炸下限更符合实际情况,为企业安全生产标准提供精确的理论依据。     

基于高速成像的爆炸温度场测试方法

为实现对爆炸温度场的动态测量,针对爆炸温度场变化快、范围广、温度高、难以测量的问题,提出一种基于高速成像技术的爆炸温度场测温方法。基于辐射原理推导出高速成像系统的温度测量模型,建立高速相机图像灰度值和被爆炸温度之间的对应关系,得到可通过控制高速成像系统曝光时间和透光率2个参数控制测温范围的算法;搭建高速成像爆炸温度场测量系统,用最小二乘法对系统进行标定,标定结果显示：该建模方法在2 200~2 900 ℃区间平均误差为0.74%,在1 850~2 350 ℃区间平均误差为1.95%,能够满足爆炸温度场的测量需求。运用搭建的系统与红外测温仪分别进行375 g、750 g及1 500 g 3种药量的温压弹爆炸温度测量对比实验,实验结果表明：该系统与红外测温仪之间的温度测量值最大偏差为3.31%,实现了高响应速率及高分辨率测量。     

工业粉尘云爆炸下限的实验研究

通过对主要工业粉尘爆炸压力测定，发现粉尘爆炸下限与测试用点火具压力和燃烧持续时间有关。对于不同的粉尘，通过燃烧时间来判断爆炸下限对于工业粉尘防爆设计具有实际意义。     

冲击波的超压测试与威力计算

分析了冲击波超压测试及TNT的等效威力,计算了爆炸高度及距离对超压测试结果的影响,给出了马赫杆对测试结果的作用,而这在以往的测试中经常被忽略。通过试验验证了提出的计算方法,两者之间的平均误差为3.1%。根据该计算方法,通过超压测试数据可以很方便地得到爆炸的等效TNT当量,从而直接为工程技术人员使用。     

爆炸载荷作用下混凝土内应力波速度的测量

根据一维弹性波理论，提出了一种应用行波杆对混凝土内应力波速度进行测量的方法，介绍了该方法的测量原理。设计了该方法中行波杆的长度、外径和材质等关键参数，并构建了在爆炸载荷驱动下的混凝土实验模型，配置了测试系统．实验结果表明，行波杆设计方法正确，各项参数符合测试需求，实验数据真实可靠．     

基于最佳线性无偏估计的双基地雷达走位方法

利用坐标转换后的伪测量值，根据最佳线性无偏估计原理，提出一种双基地雷达目标的定位方法并给出了算法定位误差的Cramer-Rao理论下限表达式，在不同噪声条件下对算法进行仿真计算，结果表明该方法可以显著提高双基地雷达目标的定位精度，其理论下限和仿真结果都明显优于最小二乘方法。     

杂混合物(萘酐)爆炸参数的研究

为研究环境温度对萘酐(C10H6O3)粉尘爆炸参数的影响,进行了粉尘爆炸猛烈度与爆炸敏感度的实验.结果表明:随着环境温度的升高,最大爆炸压力峰值变化不大,而最大压力上升速率增大,爆炸下限浓度降低,安全氧含量也降低.此外,根据化学动力学理论对影响结果进行了分析.     

钛/钢复合板爆炸焊接装药厚度下限研究

分析以往钛/钢复合板爆炸焊接装药量计算过程中存在的问题,结合可焊性窗口下限理论及爆速试验结果,提出钛/钢复合板爆炸焊接装药厚度下限的计算方法,从数值上阐明装药厚度下限值与复板厚度、复板密度、炸药参数、基复板最小碰撞速度之间的函数关系。参照此装药厚度下限值进行钛/钢复合板爆炸焊接验证试验,结果表明,钛金属复板的延展变形得到很好的控制,结合界面没有产生Ti-Fe脆性金属间化合物,结合界面抗剪切强度达到380MPa。     

一种含能硝基化合物对低燃速低燃温双基推进剂性能影响

为进一步降低低燃速低燃温双基推进剂的燃速、燃温,对一种含能硝基化合物的降温、降速效果进行了实验研究,设计了系列含无机铅盐、有机铜盐及过渡元素金属催化剂的双基配方。通过燃速测试及高压差示扫描量热法(PDSC)研究上述推进剂的燃烧性能和热分解特性。含该硝基化合物的推进剂DSC曲线呈三峰放热,放热峰峰温分别在200℃、280℃、350℃左右,第三峰不明显。结果表明:该含能硝基化合物能有效降低推进剂的燃速、燃温,但使推进剂的压强指数增大,而加入催化剂能改善推进剂的燃烧性能,使压强指数降低,分解放热量也降低。     

糖颗粒对HMX和RDX两种单质炸药非冲击点火的影响

为了研究惰性糖颗粒对奥克托今(HMX)和黑索今(RDX)两种单质炸药非冲击点火机理的影响,利用配备了光学观测系统的落锤撞击装置,捕获了含惰性糖颗粒的HMX和RDX经历的破碎、熔化、溅射、点火和燃烧过程。结果表明,在含糖HMX颗粒炸药和含糖RDX粉末炸药中,点火易发生在糖颗粒的周围,燃烧会沿着糖颗粒周围向外部传播;燃烧反应前两者均发生剧烈的溅射现象;含糖HMX颗粒在固相中发生点火;在含糖RDX粉末炸药中,靠近糖颗粒周围的炸药先进入熔融状态,随后熔融区域逐渐扩展,点火点易出现在糖颗粒边缘处的RDX熔融液相中。对比了在HMX/RDX单质炸药中分别加入一个和三个糖颗粒情况下的点火频率,结果表明,三个糖颗粒的情况更容易引起炸药点火;三个糖颗粒由于破碎后产生较多的碎片,其与HMX或RDX单质炸药具有较强的相互作用,可能会在多个位置形成热点,其导致的燃烧反应会比单个糖颗粒的情况更为剧烈。采用上下极限法分析得到,糖颗粒的加入对HMX颗粒炸药的点火具有抑制作用,对于RDX粉末炸药的点火具有促进作用。     

HNS炸药爆燃特性研究

试验探索和研究了在小尺寸装药条件下和在硼/硝酸钾钝感点火药的点火能量作用下HNS炸药的爆燃特性，进一步分析了HNS炸药发生爆燃的影响因素，对HNS炸药的点火机理进行了分析和探讨。     

包覆及团聚对硼燃烧的影响

采用DTA-TG研究了包覆材料AP、LiF对硼颗粒热氧化特性的影响。并通过氧弹式量热计测试了不同粒度团聚硼的燃烧热及含硼富燃料推进剂的爆热,研究了包覆材料AP、LiF以及团聚硼颗粒粒度与团聚硼燃烧热和推进剂爆热之间的关系。结果表明,AP有利于提高硼的氧化程度,LiF可显著降低硼的氧化温度。包覆材料可显著改善了硼颗粒的燃烧性能,利于团聚硼颗粒及推进剂能量的释放,且小粒度的团聚硼有利于硼的燃烧。     

Flame Retardant and Pyrolytic Behaviors of Polyamide 6/Montmorillonite Nanocomposite

Na -montmorillonite(Na -MMT) was converted to organic montmorillonite(OMMT) using modifier which was synthesized at authors‘ laboratory. PA6/OMMT nanocomposite was prepared via in situ intercalative polymerization. The limiting oxygen index (LOI), UL 94V flame retardancy and thermal stability of PA6/OMMT using thermal gravity analysis (TGA) were measured. The Fourier transform infrared (FTIR) technique was used to analyze the pyrolytic residuum and the cone calorimeter (CONE) was applied to determine a number of combustion parameters which were closely related to fire safety, including heat release rate, mass loss rate, effective combustion heat, total heat release, specific extinction area and the time of ignition. In addition, the elemental composition of the surface pyrolytic residuum and the corresponding X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) data were obtained, and the morphology of the residuum from CONE measurement was examined by scanning electron microscope (SEM).     

遗传算法在燃烧产物平衡组分计算中的应用

基于化学平衡原理,在最小自由能法求解的基础上,通过引入遗传算法,确定自变量的选取以及其变化范围,明确了适应函数,建立了燃烧产物平衡组分计算方法,并应用文献数据与实验结果对计算结果的准确性进行验证。结果表明:贫氧化合物(TNT,Tetryl,TNBA)燃烧产物组分含量与燃温的计算结果与文献值的误差分别在1%与1.5%以内,富氧化合物(RDX,PETN,Nitromethane)燃烧产物组分含量与燃温的计算结果与文献值的误差分别在7.7%与5%以内,不同Cs NO3含量的丁羟等离子推进剂爆热计算结果与实验测试结果的最大误差为4.27%。该方法可为火炸药配方设计、性能预估以及燃烧产物组分种类的确定等提供重要手段。     

钝黑-5炸药中硬脂酸质量分数对燃烧转爆轰的影响

为研究炸药中硬脂酸质量分数对燃烧转爆轰的影响,设计了一种传爆装置,在不同温度下对含有不同质量分数硬脂酸的钝黑-5炸药进行传爆试验,收集试验数据并进行分析。试验结果表明:随着温度的降低,低温下钝黑-5炸药燃烧转爆轰后传爆可靠性变差。当钝黑-5炸药中硬脂酸质量分数在1.0%～1.2%时,传爆装置能够可靠传爆; 当硬脂酸质量分数大于1.2%时,其燃烧转爆轰后的输出威力随着硬脂酸质量分数的增加而降低,不能进行有效传爆。     

火炸药废水处理过程的安全风险与防范措施

火炸药废水由于其成分复杂、毒性大、难降解,且在废水处理过程中存在爆炸、燃烧、化学灼伤等安全风险,已成为倍受关注的安全问题;分析了目前火炸药废水的化学组成及基本特性,阐述了火炸药废水处理过程存在的安全问题及防范措施,并对这一领域中急需解决的关键问题进行了展望,为科研生产人员的在实际生产过程中的应采取的安全防护措施提供科学依据。     

单质炸药在等离子体作用下的起爆响应

为了得到单质炸药在等离子体作用下的起爆响应规律,以镍-铬(Ni-Cr)丝和钨丝电爆炸作为等离子体产生源,进行了单质炸药的等离子体起爆实验,采用示波器测定等离子体的电压和电流,以见证板判定炸药是否爆轰。结果表明,Ni-Cr丝等离子体对奥克托今(HMX)的起爆能力强于钨丝等离子体。选用粒度21μm和140μm,装药密度相差10%的HMX起爆,粒度较小和装药密度较小时,HMX的等离子体起爆响应更剧烈。单质炸药奥克托今(HMX),2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105),1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7),N-脒基脲二硝酰胺盐(FOX-12),三氨基三硝基苯(TATB)可被等离子体起爆。2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)由电爆炸产生的热作用引燃。炸药的Ni-Cr丝等离子体感度顺序为:HMXLLM-105≈FOX-7FOX-12TATB。推断等离子体起爆炸药的机理为混合起爆。提出了基于等离子体的颗粒燃烧模型。