含能材料切削加工自动化技术

从含能材料加工的特点出发,介绍含能材料加工技术的发展及自动化技术在含能材料加工中的应用,并对今后的继续研究提出了一些设想。     

含能材料切削加工自动化技术

从含能材料加工的特点出发,简介了含能材料加工技术从手工加工,普通机床加工,专用机床加工,数控加工到柔性加工的发展过程,重点介绍了数控技术,两地控制技术,远控监视技术加工一体化技术等在含能材料加工中的应用,并对今后的继续研究提出了一些设想。     

聚合物与含能材料的相容性

综述了关于聚合物和含能材料相容性这一领域的研究工作，评述了相容性研究的各种试验方法和评从标准，对聚合物和炸药的相互影响作了系统分析。相容性问题影响航天产品的可靠性。本文强调相容性研究的重要和严肃性。     

基于PLC的含能材料加工设备控制系统

为解决因加工温度过高或操作不当造成含能材料加工过程中发生燃烧、爆炸现象对人员产生伤害的问题,设计一套基于倍福PLC的含能材料自动化加工设备控制系统。通过介绍设备机械结构组成、电气硬件构成、软件实现等方面来阐述控制系统的设计过程及实现功能。应用结果表明：该系统能够稳定高效地实现自动化运行,并具有远程实时监控及操作功能,能有效降低发生事故的几率。     

含能材料能量评价准则的讨论

应用理论与实例相结合的论证途径,阐述了含能材料作为炸药、推进剂与发射药的能量特性全面评价的准则分别是:体积比动能ρ_0u~2/2、体积比冲量ρ_0,I.与体积比火药力ρ_0f_v。     

废弃含能材料的熔盐销毁

熔盐销毁用于处理并销毁废弃含能材料诸如锰炸药，推进剂，和火箭燃料。有安全比例的固体或者液体稀释液预先掺合含能材料形成液体燃料混合物。将燃料混合物迅速注入高温熔盐池中，将熔盐液流从容器中取出可以当成稀释液循环使用。另外，可以将溶盐液流从反应器中抽出，在反应器外铡循环进一步处理，然后又注回到反应器中或者使其冷却并循环到馈送系统中进一步稀释装入反应器中的燃料混合物。     

基于分级的单质含能材料合成工艺安全评价方法

研究了基于分级的单质含能材料合成工艺安全评价方法。从合成反应热危险性、工艺危险点及可控性、工艺危险性等3个方面进行细致分析,确定了工艺危险性分级;将单质含能材料合成工艺划分为4个量级,给出了各个量级与工艺危险性分级的对应关系;提出了分级方法在工艺改进、提高本质安全性方面的应用建议和具体措施。     

含预制缺陷PBX模拟材料损伤演变的原位CT研究

为研究初始损伤对高聚物粘结炸药(PBX)在外力作用下结构变化与损伤行为的影响,采用预制缺陷的方式模拟了初始损伤,制备了不含预制缺陷、含斜45°非贯通缺陷以及含斜45°贯通缺陷的3组PBX模拟材料样品,利用经改进的圆弧压头巴西试验加载方式,在X射线CT系统上开展原位研究。通过数字图像处理技术获得了裂纹及孔隙的三维形态、尺寸及空间分布信息。利用ABAQUS软件对试验进行了有限元模拟。结果表明,预制缺陷与巴西试验加载方向呈45°角时,预制缺陷会破坏其加载方式的对称性,样品的损伤行为也会相应发生改变;非贯通缺陷与贯通缺陷对样品的损伤行为的影响有很大区别;含非贯通缺陷的样品会发生分层现象,即表层缺陷对样品损伤行为的影响范围主要集中在含有缺陷的部分;模拟的结果与试验结果吻合较好,在一定程度上解释了试验现象。     

含铝温压弹药自动化连续混合挤注装药技术

针对高效、绿色、安全的全新装药技术—基于双螺杆的自动连续挤注装药,探讨适用于含铝温压炸药装药的双螺杆挤出机原理和设计方法。通过对挤出过程关键工艺参数螺杆扭矩、转速、温度和压力的检测与控制,提出一种自动连续挤注装药方法,建立一套满足工艺安全适应性的装备系统,并确定适应温压炸药自动装药的双螺杆选型及关键工艺参数。结果表明:同向啮合双螺杆挤出机是一种能满足高固相含能温压炸药充分混合的工艺装备,具有工艺适应性与安全性;以双螺杆挤出机为核心的挤注装药工艺方法明显优于现有浇注批量制造法。     

PBX炸药及其模拟材料冲击损伤的试验研究

文中利用轻气炮驱动飞片加载技术对JO-9159炸药及其模拟材料样品进行了冲击加载,使其产生损伤,利用锰铜压阻计测量了试件的冲击压力。通过扫描电镜（SEM）对回收样品进行了显微观察．分析比较了炸药和模拟材料在冲击载荷作用下的损伤破坏模式。结果表明两者都具有脆性材料的损伤破坏特征,相对于PBX炸药模拟材料具有更明显的脆性特征。在细观上,PBX和模拟材料的损伤破坏模式是以微裂纹为主的脆性损伤,模拟材料的破坏主要表现为造型粉颗粒的破裂、破碎形成裂纹,而PBX炸药主要表现为颗粒之间的脱粘,并伴有颗粒的破碎。     

FOX-7基浇注型PBX安全性能

为了提升奥克托今(HMX)为基的浇注型高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)的安全性能,在配方中引入部分1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)替换HMX,研究了FOX-7对配方的热安定性、机械感度、冲击波感度、静电火花感度等安全性能的影响规律。结果表明,在引入FOX-7后,与HMX基浇注型PBX配方GO-1相比,配方GOXL-A的摩擦感度降低;在快速烤燃、慢速烤燃试验中的响应时间分别延长了58.8%、18.5%,并通过了升温速率为3.3℃·h~(-1)的极不敏感物质(EIS)缓慢升温试验考核;其冲击波感度显著降低,隔板厚度(L_(50))较GO-1降低了15.7%,50%临界起爆压力(p_(50))提升了9.5%;其静电火花感度显著降低,50%发火电压(V_(50))与50%发火能量(E_(50))分别提升65.3%和187.5%。     

基于改进可拓学－AHP含铝炸药生产过程安全风险分析

为评价典型含铝炸药生产过程风险等级,通过改进可拓学方法对生产过程系统进行分析,建立含铝炸药生产过程安全可拓学物元评判模型。结合《兵器行业火药、炸药生产安全评价标准》和生产实际状况确定4个1级指标和29个2级指标组成的评价体系,体系中各级指标权重由AHP确定,并依据综合关联度和风险度确定风险等级。运用该模型对典型含铝炸药生产过程进行安全评价,得到综合关联度为（－0．0362,0．0140,－0．0006,－0．0355）,风险度为76．9725,风险等级为达标级,生产过程安全状况总体可控。该模型为典型含铝炸药生产安全风险评价提供方法,有效确定危险等级较高的危险因素,采取有效措施保证生产过程安全。     

火工品群模自动生产线

针对现有弹药装配工艺技术和设备相对落后的问题,介绍一种适用于火工品装配的群模自动生产线。论述了生产线的原理及主要组成结构,通过操作控制面板上的按钮实现对各专机的控制,实现了机械设备和控制系统集成在一起,满足不同产品的生产需要。分析结果表明:该火工品群模自动生产线实现了火工品的自动装药、压药以及模具的自动传送,同时降低劳动强度,保障了员工的人身安全。     

基于间接三轴拉伸破坏试验的某TATB基PBX强度准则适应性分析

强度问题关系炸药部件的结构完整性和服役安全性,是炸药部件结构强度评估的基础。基于单轴加载技术,设计了圆柱试件的端部约束拉溃试验,研究了三轴间接拉伸破坏时某TATB基高聚物粘结炸药(PBX)的强度特性。依据试验边界条件,利用有限元方法定量分析了临界载荷下试件内部的应力场,最后采用最先破坏位置的三向主应力数据分析了三种典型强度准则(Uniaxialstrength,Mohr-Coulomb,Twin-shear)描述三轴拉伸破坏的适应性。就安全阈度而言,现炸药工程中使用的Uniaxial-strength准则,三轴压缩时安全阈度最高,达43.77%,但也不能安全预测三轴拉伸应力下该PBX的破坏行为;就描述精度来看,Uniaxial-strength准则最优,Mohr-Coulomb准则次之,Twin-shear准则最差,试验值均比理论值偏大,三者依次为16.90%、19.62%和24.56%;试验中该TATB基PBX三轴拉伸应力下的强度为单轴拉伸强度的0.831倍,Mohr-Coulomb准则不能准确描述三轴拉伸应力下强度下限,分析表明静水压力的影响是造成这一结果的关键原因,建立高描述精度的多轴强度准则须考虑静水压力的影响。     

基于线性Drucker-Prager模型的PBX准静态弹塑性变形分析

根据高聚物粘结炸药(PBX)的力学特性,将线性Drucker-Prager模型引入到PBX材料的弹塑性变形研究中。基于线性Drucker-Prager模型,结合经典塑性理论,分析了PBX准静态弹塑性变形过程。明晰了其后继屈服面的特征,推导了其刚度算法,构造了其弹塑性本构模型。从理论上分析了单轴压缩状态、双轴压缩状态条件下的应力应变关系。利用线性Drucker-Prager模型模拟了PBX材料的单元特性。结果表明,其单轴压缩模拟结果和双轴压缩模拟结果均与理论分析结果、实验数据一致。经对比,双轴压缩的极限强度是单轴的1.16倍,相应塑性应变是其0.5倍。     

基于随机和认知不确定性分离的PBX构件可靠性分析

由概率或概率盒方法量化高聚物粘结炸药(PBX)构件几何尺寸、材料属性、所受载荷等参数的不确定性,通过嵌套抽样法进行了不确定性传播分析,以分离随机和认知不确定性的影响。定量叠加了数值误差和模型形式误差,最终获得结构关心响应量的不确定性和炸药件的可靠度区间,与传统确定性的强度校核方法以及经典概率方法的可靠性分析结果进行了比较。结果表明,考虑不确定性的可靠性评估比传统确定性强度校核降低了工程应用的风险,而本方法给出的可靠度区间包含了经典概率方法计算的可靠度,在认知不确定性影响严重时仍然适用,并随着认知不确定性的缩减收敛于真实可靠度。     

HNS—IV为基的传爆药配方设计及性能研究

选择氟聚物BF作为粘结剂，开展了HNS—IV为基的传爆药配方设计研究，测试了配方的热安定性、内相容性和热感度。依据G／B2178—1994对该配亨进行了安全性鉴定试验。结果表明：该配方有着优异的热安定性和安全性，可用于直列式传爆序列装药。     

一种弹药PBX装药的贮存老化机理及安全性

运用CT扫描了贮存4、8、12、16年高聚物粘结炸药(PBX)弹药装药结构,采用重量分析法,液体静力称量法和红外光谱分析了不同贮存年限装药的组成、密度及析出物,利用扫描电镜观察贮存4、12、16年弹药装药微观结构,测试弹药装药撞击感度。结果表明,装药逐渐出现裂纹、孔洞、空腔等老化现象,由固态变为粘稠态,并有硅橡胶析出;装药密度及组分中HMX含量由贮存4年时的1.56 g·cm-3、85%逐渐提高到16年时的1.66 g·cm-3、95%;装药断面由平整光滑逐渐变为凸凹不平。裂纹可能是因炸药颗粒与粘结剂发生脱离,内部微裂纹扩展引起,孔洞、空腔等老化现象可能是粘结剂大分子网状结构降解成环状小分子引起。老化使装药撞击感度由贮存4年时的8%逐渐提高到16年时的44%。     

某浇注PBX 炸药的起爆特性分析

为满足武器弹药对目标毁伤能力和安全性的需求,以某浇注PBX 炸药为对象,对其起爆特性进行分析。 介绍浇注PBX 炸药的性能特点,依据传爆药柱的选择原则,分别对临界直径和稳定爆轰进行测试,并对传爆药的匹 配性进行实验验证。实验结果表明：当传爆药量和药柱直径达到一定值时,该炸药能够可靠起爆和达到稳定爆轰。