含铝炸药爆炸光辐射能量输出特性研究

通过爆炸光辐射特性试验研究,获取了含铝炸药装药在不同反应阶段的可见光、红外光时程曲线,计算了不同波段光辐射的能量利用率;基于含铝炸药的爆炸能量输出结构,分析了含铝炸药爆炸光辐射能量输出特性和激发特性规律。结果表明,可见光、中波红外和长波红外3个频段的光辐射强度分别在含铝炸药爆炸爆轰反应阶段、无氧燃烧反应阶段和有氧燃烧反应阶段达到最大峰值,与不同阶段的反应机制和释能特性吻合;含铝炸药常规爆炸的光辐射在试验工况测量波段的能量利用率为5.91%,与核爆炸模式的光辐射转化率存在数量级上的差异,但通过优化炸药配方设计和复合装药结构等技术途径仍可能有较大的提升空间,可为光电对抗提供新型技术途径。     

晶粒细化对无氧铜动态力学性能的影响

基于分离式霍普金森压杆及爆轰加载试验技术,对不同晶粒度的无氧铜进行不同应变率加载,用闪光X射线观测技术观测爆轰试验过程中铜管的破裂,获得无氧铜在不同时刻的变形参数,以及铜在动态加载下的应力-应变。结果表明:应变率为(5 000～6 000)s-1,无氧铜具有应变率效应,随应变率的增加,应力/应变等参数均增加;JO-159炸药加载条件下,铜的膨胀均匀性和对称性与晶粒度无关,但破裂方式与晶粒度有关,晶粒度越小,各个裂纹的深度、间距逐渐趋于相同,分布逐渐对称。     

东方物探气体爆轰震源先导性实验项目初战告捷

2019年岁末,依托西南物探分公司248队承担的四川盆地二维勘探项目,由东方物探立项的气体爆轰震源先导性实验项目圆满完成,标志着东方物探天然气震源先导性研究与实验项目取得新进展。     

钨合金破片力学特性与爆轰驱动破碎行为的关联性

为了研究钨合金破片样品在爆轰驱动下的破碎行为,以93W-Ni-Fe作为研究对象,对两种不同工艺得到的钨合金破片样品进行了静态压溃性能、动态力学性能和爆轰驱动破碎性实验;采用扫描电子显微镜进行金相研究,结合原始破片及爆轰加载后的回收破片微观形貌分析,实现破片在爆轰加载后的完整性预估。结果表明,在两种破片静态压溃性能相当的情况下,其动态应力应变曲线以及爆轰驱动后的破碎率也会出现明显差异,因此静态压溃性实验不足以表征破片的爆轰驱动完整率,但与动态力学性能以及金相研究结合后,发现动态应力应变曲线无明显应变硬化行为的破片更容易发生破碎,且破片微观形貌出现大量孔隙以及晶粒分布不均匀现象,说明结合动态力学性能分析可有效预估钨合金破片样品的爆轰驱动破碎行为。     

精确延时微爆轰再传递控制器设计

针对新一代微爆轰型弹射救生系统在弹射通道清理过程中因机舱内外气压不平衡而可能引起弹射事故问题,设计了一种基于直列式点火的精确延时微爆轰再传递控制器。该控制器采用MLVDS总线实时接收机载计算机发送的飞行高度与舱内外气压差编码数据,幵严格按照数据交互协议与数据间的关系确定泄压平衡时间,接收到泄压窗口开启爆轰信号时执行气压平衡延时点火功能,使舱内外气压达到平衡后再引爆爆炸箔点火器,将执行弹射任务的爆轰信号再传递,有效降低弹射救生事故发生可能性。试验验证结果表明,控制器的数据交互模块运行正常,安全控制模块精密执行了500ms与1.1s程控延时,且控制高压点火模块在触发后215ns处达到峰值电压2.4k V,对应的爆发电压为2.3k A,可靠引爆内嵌爆炸箔点火器的爆轰逻辑传递器。     

非均质固体炸药冲击起爆与爆轰研究进展

综述了非均质固体炸药的冲击起爆机制、宏细观反应流模型、中尺度/跨尺度及连续介质尺度数值模拟和冲击起爆试验及测试技术等研究进展,并总结作者团队近年来在该领域的研究成果;分析了该领域的未来发展趋势,旨在加深对非均质固体炸药冲击起爆爆轰物理机制的认识,为装药安全性研究提供方法和技术手段。指出非均质固体炸药冲击起爆物理响应过程复杂,往往由多种热点机制控制,现有反应速率模型考虑热点机制单一,无法适应冲击起爆过程的高保真计算。现阶段压力相关型反应速率模型虽然在一定范围内适应细观结构的变化,但无法描述复杂加载路径如多次加载和斜波-冲击复合加载下炸药脱敏或敏化、拐角效应死区现象等,而熵或温度相关型反应速率模型可较好地适应复杂加载,但未考虑细观结构响应机制。发展多热点机制耦合作用的、宽适应范围的宏细观反应速率模型是反应流模型的重要方向。快响应高分辨率的细观实验诊断技术一直是爆轰领域的技术难点,中尺度计算是现阶段冲击起爆热点机制研究的主要手段,已初步实现从中尺度到宏观尺度的冲击起爆跨尺度计算,仍是非均质固体炸药冲击起爆与爆轰问题数值模拟发展的重要趋势。附参考文献151篇。     

起爆方式对线性成型装药爆炸威力的影响

为研究不同起爆方式对线性成型装药爆炸威力的影响,根据线性成型装药的爆轰机理,设计了5种起爆方式,得到不同起爆方式下线性成型装药的侵彻威力。结果表明,对线性成型装药,端面起爆可以形成偏向的线性爆炸成型弹丸(EFP);上端面中心点起爆和上端面中心线多点起爆可以形成正向线性EFP;两端同时起爆可以形成大威力EFP;上端面两棱多点对碰起爆可以通过控制横向和轴向的起爆时差形成散点EFP。起爆误差是多点起爆下影响线性成型装药侵彻威力的主要因素。     

Fe2O3-Al纳米铝热剂与超细RDX复合物的制备与性能

采用溶胶-凝胶方法,制备出了纳米铝热剂nano-Fe2O3-Al,并获得了其与超细RDX的复合含能材料nanoFe2O3-Al/SFRDX。采用BET法、SEM、XRD综合表征了nano-Fe2O3-Al的结构,采用TG/DSC联用技术测试了nano-Fe2O3-Al的热性能,结果表明气凝胶铝热剂的反应温度更低;nano-Fe2O3-Al的静电火花感度测试结果表明纳米铝热剂对静电十分敏感。对nano-Fe2O3-Al/SFRDX在无约束条件和密闭条件下的燃烧行为进行了研究,高速相机照片法发现在无约束条件下,nanoFe2O3-Al燃烧高达300 m/s,且nano-Fe2O3-Al/SFRDX具有在无约束条件下由燃烧转为爆轰的趋势。     

粉状乳化炸药燃烧转爆轰实验研究与数值模拟

对粉状乳化炸药进行了燃烧转爆轰实验,结果发现在没有持续热源的情况下,粉状乳化炸药不能自持燃烧.仅在强约束且在一定装药密度范围的情况下,粉状乳化炸药才能发生燃烧转爆轰现象.诱导爆轰距离与装药密度的关系曲线呈"U"型.研究表明,药床密度一定,粉状乳化炸药颗粒粒径越小,诱导爆轰距离愈短.火焰阵面沿轴线的传播速度大于径向传播速度,粉状乳化炸药燃烧前熔化.文中建立了粉状乳化炸药燃烧转爆轰的一维两相流数学模型,对粉状乳化炸药燃烧转爆轰过程进行了数值分析和模拟,结果发现,亚音速和超音速压缩波经过药床时作用效果是不一样的,亚音速压缩波经过药床时,压缩波的初态和终态参数是连续变化的;而超音速压缩波作用下,其初态参数发生突跃.数值模拟表明,诱导爆轰距离、爆速及压力值与实验结果吻合很好,根据模拟结果,对粉状乳化炸药燃烧转爆轰的过程进行了划分.     

颗粒长大模型在气相爆轰合成纳米材料中的应用

气相爆轰过程是一个相当复杂的瞬态物理化学变化过程,目前实验条件还无法观测爆轰过程中的具体变化,因而常常需要借助于数值模拟辅助理论和实验研究。本文以气相爆轰合成纳米二氧化锡为例,将Kruis颗粒长大模型应用于预测气相爆轰法制备纳米氧化物颗粒直径的研究中。通过研究压力与温度之间的转化关系,建立爆轰条件下的颗粒长大模型,计算出颗粒直径并与实验结果进行对比,以期可以通过合理的模型对其直径进行预测,并为最终人为控制爆轰法制备纳米氧化物颗粒直径的大小奠定基础。