支承刚度对输流管道振动特性的影响分析

为研究实际支承条件下管路系统的振动特性,文中采用一端固支一端具有弹性约束梁的前两阶振型来近似相同边界条件下输流管道的前两阶振型．通过拉格朗日方程推导出了带有弹性约束管道系统的控制方程,利用模态法对其进行求解,分析了支承刚度对梁前两阶振动特征值的影响,并分析了支承刚度对管道固有频率、跨中最大振动位移和动静失稳临界流速的的影响．研究结果表明：支承刚度在0～1000N／m范围内对固有频率影响不大,当支承刚度大于1000N／m对固有频率有明显影响;随着支承刚度的增大,管道系统的首次失稳形式由动态失稳变为静态失稳．     

DIANP对双基推进剂燃烧速率的影响

采用靶线燃速测速法,研究了新型增塑剂1,5-二叠氮基-3-硝基-氮杂戊烷(DIANP)的引入及含量变化对双基推进剂燃烧速率的影响,并讨论了不同催化剂对含有DIANP的双基推进剂燃烧速率的影响。实验结果表明:在爆热相近的情况下,DIANP部分取代硝化甘油,在10MPa下燃速可提高20%以上,压力指数升高20%左右,提高幅度与所使用的催化剂品种有关;在配方其它组分不变的条件下,用DIANP部分取代硝化甘油,随着配方中DIANP含量的增加推进剂爆热减小,燃速先增加然后降低,燃速存在一个最大值。     

含局部减薄缺陷管道的极限载荷分析

建立了含缺陷管道失效的数值模型,采用非线性有限元方法对其极限载荷进行了研究,分析了局部减薄缺陷参数对管道极限载荷的影响,并将计算结果与API579准则的评价结果进行了对比,分析了二者产生差异的原因。研究结果表明,极限载荷随缺陷深度和缺陷长度的增加而呈明显下降趋势,但当缺陷长度达到一定值时,其继续增加对管道极限载荷的影响不再明显。缺陷长度较小时,有限元计算结果与API579准则给出的结果相吻合;缺陷深度和长度都较大时,API579准则并不适用。     

纳米Cu-Cr复合金属氧化物的机械研磨制备及对AP的催化性能

为了增强纳米氧化铜对高氯酸铵(AP)热分解的催化作用,采用机械研磨法批量制备了一系列摩尔比分别为1∶2, 1∶1, 1∶0.5, 1∶0.25的CuO/Cr_2O_3纳米Cu-Cr复合金属氧化物(纳米CuO/Cr_2O_3);采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征样品的微结构、表面元素和形态;通过热重(TG)分析和差示扫描量热(DSC)技术研究了纳米Cu-Cr复合金属氧化物对AP热分解的催化作用,讨论了纳米CuO/Cr_2O_3含量对AP热分解的影响。结果表明,与其他纳米Cu-Cr复合金属氧化物、单一纳米CuO和纳米Cr_2O_3相比,质量分数2%的CuO/Cr_2O_3(摩尔比1∶0.25)复合金属氧化物对AP热分解具有最佳催化效果,可使AP的分解温度从441.3℃下降到351.1℃,吉布斯自由能从199.8kJ/mol降至172.1kJ/mol,同时表观分解热从941J/g升至1778J/g,这可能是由于在高能研磨力场下,纳米CuO和纳米Cr_2O_3发生晶格变化促进其对AP热分解的协同催化作用。     

输流管道在支承激励下的动态特性分析

根据Hamilton原理推导出了两端简支输流管道在支承简谐激励下的控制方程,提出了一种求解该方程的方法-伽辽金-模态法.讨论了阻尼、流速、压力和简支长度对管道前两阶固有频率的影响,并分析了流速和压力对管道最大相对位移的影响情况.通过笔者给出的求解管道失稳临界值的方法,求出了管系的临界流速、临界压力和临界简支长度.结果表...     

轴向压力影响下裂纹梁振动特性分析

建立了在轴向压力作用下梁的振动方程,通过一无质量扭转弹簧来模拟裂纹所在截面,将裂纹梁分为两段完整梁.基于两段完整梁的振型表达式,推导出了轴向压力作用下裂纹梁的传递矩阵,给出了简支裂纹梁和悬臂裂纹梁的频率方程.用Newton-Raphson方法求解了简支裂纹梁和悬臂裂纹梁的频率方程,把所得结果与有限元分析结果进行了对比分析,研究了裂纹深度、轴向压力对裂纹梁固有频率的影响,验证了推导方法的合理性.     

密闭空间爆炸温度测试方法研究

针对温压弹药内爆炸产生瞬态高温、高压的特点,提出了爆炸温度测量的热电偶结构设计方法,分析了热电偶在爆炸场受到的冲击波作用特性和热电偶的动态特性,对比了热电偶时间常数理论计算结果和热电偶动态特性实验结果.通过爆炸罐试验验证,在11.7MPa的冲击波作用下,热电偶能够获取有效测量数据,满足温压弹爆炸场温度测量精度要求.     

坑道内温压炸药的爆炸热效应研究

为了研究温压炸药在半密闭条件下的爆炸热效应,以WRe5/26热电偶作为效应物,对TNT、TBX-1及TBX-23种炸药在坑道内的爆炸进行了热响应温度测试。试验结果表明:在坑道环境下,温压炸药具有明显的二次燃烧过程,可形成较长的温度作用时间,表现出较大的温度场效应;与等质量的TNT相比,温压炸药爆炸后产生的温度场范围大、温度高、后续持续时间长,对坑道内的人员和设备能产生更大的破坏作用。     

微纳米CL-20颗粒级配对低共熔DNAN/TNT基熔铸炸药性能的影响

为了获得高能高强熔铸炸药,以2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)和三硝基甲苯(TNT)为低共熔载体,六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)为高能组分,采用浇铸成型工艺,成功制备了CL-20/DNAN/TNT熔铸炸药。研究了微纳米CL-20颗粒级配以及N-甲基-4-硝基苯胺、三-(2-氯乙基)磷酸酯、邻苯二酚三种功能助剂对CL-20/DNAN/TNT熔铸炸药性能的影响。对制备的CL-20基熔铸炸药分别进行了扫描电子显微镜(SEM)、粘度、密度及均一性、X射线衍射(XRD)、机械感度、力学性能以及爆速等分析测试。结果表明,当原料粗颗粒CL-20和100 nm CL-20的质量比为70:30,添加0.5%三-(2-氯乙基)磷酸酯时,制备的熔铸炸药表面光滑,内部无明显缺陷,密度均一性好,与只含有粗颗粒CL-20的熔铸炸药相比,其撞击感度降低了32.7%,摩擦感度降低了57.1%,抗压强度从7.93 MPa提高到33.74 MPa,抗拉强度从3.48 MPa提高到4.94 MPa,爆速从8188 m·s~(-1)提高到8225 m·s~(-1)。     

一种新型CL-20/TKX-50共晶炸药的制备、表征和性能研究

为降低六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的感度,通过溶剂-非溶剂法制备了CL-20和1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐(TKX-50)共晶炸药;通过Materials Studio 5.0软件分析了CL-20和TKX-50分子的表面静电势,并预测了共晶分子间可能的非共价键作用;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外(IR)和拉曼光谱(Raman)对其形貌和结构进行了表征;采用DSC测试了其热性能,并测试了其撞击感度,预测了其爆轰性能。结果表明,制备的CL-20/TKX-50共晶呈扁平的片状形貌;XRD、IR和Raman谱图中出现峰的生成、消失、偏移和强度的改变,证明有新的晶格结构形成;升温速率8℃/min下,CL-20/TKX-50共晶的主要热分解峰温为222.8℃,与CL-20、TKX-50的热分解峰温240.3、234.9℃相比,分别提前了17.5℃和12.1℃,明显区别于具有两个放热过程的CL-20/TKX-50混合物的热分解行为;CL-20/TKX-50共晶炸药的感度显著低于原料CL-20,同时也优于β-HMX,说明其具有良好的安全性能;CL-20/TKX-50共晶的预测爆速和爆压分别为9264m/s和43.8GPa,较CL-20均略微下降,但和β-HMX相比,爆轰性能明显提高。表面静电势能和建模分析均表明,CL-20中—NO2的O与TKX-50中—NH+3的H之间易于形成氢键。