钨合金破片对屏蔽装药撞击起爆的实验研究

分别为93钨和钨锆合金破片撞击仿真战斗部装药－覆盖金属盖板的注装B炸药（屏蔽装药）,采用“升－降”法研究了装药的起爆（引燃）临界性,分析了两种破片撞击作用下的装药起爆（引燃）的机理,研究结果表明,钨锆合金破片具有更强的起爆（引燃）战斗部装药的能力;93钨破片对其起爆（引燃）主要是冲击波作用的结果,而钨锆合金破片则主要是机械作用的结果。     

活性破片引燃航空煤油实验研究

进行弹道炮发射实验,研究活性破片和钨合金破片作用模拟油箱和引燃航空煤油问题.实验结果表明:在1 080 m/s着速下,活性破片击穿10 mm厚LY12铝靶后能可靠引燃航空煤油,而同质量钨合金破片以1 643 m/s的速度命中油箱,只造成油箱穿孔及漏油,未能引燃燃油;常温状态下,活性破片较钨合金破片具有更强的引燃航空煤油...     

钨合金圆筒爆破试验破片分布的统计分析

采用圆筒爆破试验方法研究了易碎型钨合金的破片分布特征,并与93W合金的结果进行了对比.对破片的数量和质量分布特征进行了统计分析,发现易碎型钨合金的破片率明显高于93W合金,而且破片的均匀性也明显好于93W合金,但易碎钨合金的破片回收率低于93W合金,而且受装药量的影响较大.     

空中目标燃油舱引燃特性研究进展

实现对空中目标燃油舱引燃毁伤是防空反导武器系统的重要毁伤模式之一。简述了空中典型目标燃油舱结构及燃油特性,分析了燃油舱引燃需要具备的条件及影响因素。重点介绍了惰性破片、钨锆合金破片及活性破片对燃油舱的引燃机理及最新研究进展,指出了燃油舱引燃目前存在的问题,并分析了综合利用活性破片技术、速度梯度技术、水锤效应可提升目标燃油舱引燃概率。     

钨锆铪活性合金破片冲击释能行为实验研究

为研究活性合金材料的冲击释能行为,采用弹道枪驱动一种高强度、高密度的钨锆铪活性合金破片,使其以不同着速撞击Q235钢靶,通过观察靶板穿孔模式和靶后冲击释能火光区的高速摄影图像,提出合金类破片冲击释能的3阶段模型,即冲击激活阶段、自蔓延释能阶段、自激活阶段。结合应力波、热应力理论和冲击温升方程,获得该破片能量的激活门限、能量完全释放的临界条件、释能火光区的最大尺寸及其靶后有效毁伤距离。研究结果表明：钨锆铪活性合金破片不仅具有类似惰性破片的动能毁伤能力,而且在穿靶前活性能耗极小,活性能量在穿靶后毫秒量级内完全释放;破片活性能量被完全激活前,释能火光区的最大毁伤容积和有效毁伤距离分别随破片着速的提高呈指数和线性增长趋势。     

不同破片杀伤元对飞机油箱的毁伤试验

在详细分析了惰性破片对飞机油箱的毁伤机理的基础上,得出了破片对飞机引燃效率的影响因素。进而设计了模拟飞机油箱试验装置,并利用弹道炮进行了不同破片杀伤元对飞机油箱的引燃效果试验,获得了各种破片对飞机油箱的毁伤效果,得出了反应破片对燃油的毁伤机理,为防空导弹战斗部设计提供了依据。     

不同破片对模拟巡航导弹油箱毁伤实验研究

为开展巡航导弹燃油舱的毁伤效应研究，利用弹道枪加速进行了不同尺寸的球形破片对模拟巡航导弹油箱的冲击毁伤作用实验，研究了模拟油箱在不同打击条件下的毁伤情况，给出了模拟油箱的冲击引燃判据。研究结果对提高我导弹对抗生存能力和毁伤概率，都具有重要的意义。     

活性破片撞击油箱毁伤行为与机理

为分析活性破片动能与化学能耦合作用下的引燃毁伤行为,开展活性破片作用油箱毁伤效应研究。采用实验与理论分析相结合的方法,对活性破片作用于不同注油量油箱典型毁伤模式及毁伤机理进行探究。实验结果表明：活性破片作用于非满油油箱时,806~1 331 m/s速度下活性破片均引发油箱内油气层闪燃,但液体燃油均未发生持续燃烧;活性破片作用于满油油箱时,若撞击速度从855 m/s增加至1 225 m/s,则典型毁伤模式依次为油箱穿孔、焊缝开裂、泄漏燃烧和解体燃烧。基于实验结果与活性材料冲击响应特性,揭示了活性破片作用油箱毁伤机理;结合活性材料能量释放特性,建立了满油油箱结构失效分析模型,模型结果与实验结果吻合较好。     

含能破片撞击引燃柴油箱的理论及实验研究

针对惰性破片对柴油箱引燃效果较差的问题,为了开发针对柴油箱类目标的高效毁伤元,本文建立了含能破片击中柴油箱后,油箱内的油气浓度计算模型,通过分析含能破片速度变化对油箱内油气浓度的影响,并结合柴油被引燃的油气浓度范围,得出了不同类型含能破片引燃柴油箱最低速度的计算方法。研究表明实验与理论吻合较好,同时本文提出了含能破片的优化设计方案。     

集束钨丝壳体PELE撞击靶板的动态响应

为克服目前普遍采用的钨合金壳体的PELE侵彻能力不足、靶后破片形状不规则等问题,提出采用集束钨丝复合材料制作PELE壳体,对其穿甲过程进行了试验研究,利用有限元分析软件 ANSYS/LS-DYNA对PELE撞击靶板的动态响应进行了数值仿真,仿真结果与试验结果的对比分析表明：集束钨丝壳体 PELE 在穿透靶板后能产生明显的横向效应;与钨合金壳体PELE相比,集束钨丝壳体 PELE 靶后形成破片速度更高、破片形状更规则,具有更优异的侵彻能力和横向毁伤性能。     

钨锆合金的动态力学特性研究

采用分离式霍普金森压杆（SHPB）实验技术,在不同的冲击载荷条件下,对钨锆合金（52.6/47.4）的动态压缩性能进行实验研究,获取该材料在发生反应与不反应情况下的应力-应变曲线,并分析该材料的冲击响应特性。结果表明：钨锆合金是一种典型的弹脆性含能结构材料,在冲击压缩过程中会出现中应变率（＜500 s-1）脆性断裂（未反应）和高应变率（＞1 000 s-1）冲击反应两种状态。     

钛合金轻质枪管热-结构耦合分析

为分析高温高压火药气体对钛合金枪管热性能的影响,以某型小口径钛合金轻质枪管为研究对象,建立基于ANSYS平台的枪管热-结构耦合分析模型。采用直接耦合方法,利用ANSYS参数化设计语言（APDL）编程计算枪管在高频动态热脉冲和动态压力循环作用下的温度场和瞬态应力响应,并对计算结果进行实验验证。研究结果表明：热脉冲和压力脉冲的耦合作用显著;钛合金的材料性能能满足枪管的设计要求。     

氢对TA16钛合金性能影响研究

研究氢对TA16钛合金显微组织、氢脆行为和应力腐蚀行为的影响,以及TA16钛合金在8.5 MPa高温碱性水中的吸氢性能。结果表明,氢在TA16钛合金中形成面心立方的δ相氢化物TiHx(x=1~2)。在室温条件下,TA16钛合金氢脆敏感性随着合金中的氢含量的增加而增大;在8.5 MPa高温碱性水中,TA16钛合金的应力腐蚀敏感性随着合金中氢含量的增加而增大,但合金中氢的体积浓度小于350 mL/m3时,合金的应力腐蚀敏感指数小于0.2。在8.5 MPa高温碱性水中,TA16钛合金的吸氢量随着浸泡时间的增加而增大,浸泡13 000 h后,TA16钛合金的吸氢体积浓度小于50 mL/m3,合金表面形成的由TiO、TiO2和Ti2O3组成的致密氧化膜。     

Mg-8%Li合金动态断裂行为的加载速率效应

利用Hopkinson压杆技术对Mg-8%Li合金进行动态断裂实验,研究该合金在高速冲击下的动态断裂行为及其加载速率效应。结果表明：在高速冲击条件下,Mg-8%Li合金呈现韧性断裂,断口中存在大量韧窝。随冲击速度由14.27 m/s增加到21.33 m/s,Mg-8%Li合金的动态断裂韧性降低,断口中二次裂纹明显增多,从而使Mg-8%Li合金在高加载速率下表现出脆性断裂倾向。     

应变速率对8090铝锂合金动能吸收能力的影响

采用分离式Hopkinson压杆技术,对8090铝锂合金T3态板材试样进行冲击压缩实验。获得不同应变速率对应试样的应力-应变曲线。对应力-应变曲线进行面积积分,研究应变速率对试样动能吸收能力的影响。结果表明:应变速率对8090铝锂合金试样动能吸收能力的影响显著,利用Origin7.0中的线性拟合工具获得应变速率ε.与动能吸收能力Q呈现线性关系:Q=-27.8+0.032 51×ε.。     

用钢-镍磷合金替代2Cr13不锈钢的研究

用钢－镍磷合金替代闸阀材料２Ｃｒ１３不锈钢，研究了该合金和有关闸阀材料的性能。结果表明，３５ＣｒＭｏ钢－Ｎｉ（Ｐ）合金结合牢固，拉伸、冲击性能均能保持正常值，具有良好的耐磨性和抗腐蚀性能，符合静压寿命试验要求，可以替代２Ｃｒ１３不锈钢材料     

应变速率对稀土镁合金动能吸收能力的影响

采用分离式Hopkinson压杆技术,对稀土镁合金T5态板材试样进行冲击压缩实验,获得不同应变速率下的应力应变曲线。对该曲线进行面积积分,研究应变速率对试样动能吸收能力的影响。结果表明,应变速率对稀土镁合金动能吸收能力影响显著,利用Origin7.0中的非线性拟合工具得到应变速率ε-与动能吸收能力Q呈现非线性关系,Q=-3.36+0.01328ε-+3.89×10-6ε-。     

高冲击压力下93W合金的位错亚结构及其硬化特征

采用宏观与显微硬度测量及位错亚结构观察分析相结合的方法对 93W合金真空退火处理态材料在爆炸冲击作用下的硬度变化及其机理进行了研究。发现 ,随着冲击压力的提高存在着一个由冲击硬化到软化的转化压力。该转化现象被位错亚结构随冲击压力的演化所证实。分析表明 ,在爆炸冲击下 ,材料剧烈的塑性变形效应在压力较低时应变硬化占主导地位 ,高冲击压力时塑性功转化为热所引起的温升 ,以及钨颗粒内部新相析出是导致合金软化的根本原因     

Ni基耐热合金与耐热钢扩散连接行为的研究

通过Ｋ５耐热合金与２Ｃｒ１２ＮｉＷＭｏＶ耐热钢的扩散连接，研究了接头的扩散行为。结果表明，以Ｎｉ作中间层连接耐热钢与耐热合金，可以形成以γ固溶体为主的接头，接头区域无新的脆性相生成，接头强度可达母材的９０％以上；适当提高扩散连接的温度与压力，可提高接头性能，但温度过高和保温时间过长，则在耐热合金中易生成扩散孔洞。     

锆基多功能合金的动态压缩性能研究

利用分离式Hopkinson压杆装置研究锆基多功能合金的动态压缩性能,利用扫描电镜和能谱仪对动态压缩断口进行形貌观察和成分分析。结果表明:锆基多功能合金具有较低的应变率敏感性;合金动态压缩强度高达2 500 MPa,且随着应变率的提高,塑性变形量不断增大;动态压缩下锆基合金表现为脆性断裂,断口形貌包含剪切韧窝和滑移沟槽,断面上有部分区域发生了氧化反应。