含能材料装药安全性在力学性能及数值模拟方面的研究进展

从力学特性和数值2方面研究了含能材料的安全性问题。综述了国内外关于含能材料安全性的研究现状,并讨论了关于含能材料力学性能、数值模拟和本构等方面的研究状况,提出了含能材料在安全性上的研究方向。     

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。     

贮氢材料及其在含能材料中的应用

论述了贮氢材料作为新能源材料的最新研究和发展概况,系统地比较了多种贮氢材料的性能.在此基础上重点指出了新型贮氢化合物--多孔配合物贮氢材料的研究状况,结合我们当前在含能配位聚合物方面的研究工作,提出了多孔配合物贮氢材料用于含能材料的可能性及其研究方向.     

含能材料中“热点”的理论模拟研究进展

"热点"理论在含能材料研究中已获得广泛认可,它对于理解起爆机理和感度具有重要意义。计算机模拟和数值模型在科学机理研究中具有显著优势,近年来被广泛用于研究热点机理。本文综述了热点理论在计算机模拟和数值模型上的研究进展。根据热点问题的多尺度特性,在介观尺度上分析了异化有限元和流体力学代码对微米级缺陷和摩擦形成热点机制的研究进展,在微观尺度上分析了分子动力学模拟和从头算方法对纳米级缺陷形成热点机制及热点化学反应问题的研究进展,提出了目前热点理论模拟面临的挑战,认为完善分子动力学力场和复合材料本构方程,研究热点演化中的热-力-化学耦合机制将是今后热点理论的研究方向。     

含能材料在冲击载荷下动态响应的有限元分析及热点形成…

围绕炸药装药的热点／起爆机制，在Ｐｅｒｚｙｎａ弹粘塑性本构模型的基础上，作了适当的补充和修正，在流动参数γ中计入温度和压力的影响，并考虑到固体炸药的热软化效应，将弹性模量也视为温度的函数，对稳态温度场中受冲击载荷作用的炸药药柱进行了弹粘塑性分析。动态有限元计算结果表明，计算曲线和实验曲线有很好的近似。本文所采用的本构模型和计算方法对于含能材料在冲击载荷下动态响应的有限元分析以及炸药装药中热点形成机     

飞秒激光在含能材料加工中的应用

简要介绍了飞秒激光发展过程及其特点,讨论了利用飞秒激光的超快速时间和超高峰值的特性在不同领域的应用;对利用飞秒激光加工与处理炸药、发射药等含能材料的过程和原理进行了介绍与分析,飞秒激光在处理过程中基本上不会发生热量的传递过程与化学反应.     

有序多孔材料在含能材料研究中的应用

有序多孔材料具有高比表面积、孔道形貌排列多样化以及孔径尺寸均匀可调等特点,在众多领域有着广泛的应用前景。综述了目前有序多孔材料应用于含能材料的主要研究进展。涉及到的多孔材料包括单晶硅、氧化硅、氧化铝、碳、聚合物和金属有机骨架材料(MOFs)等。研究内容包括含能材料的制备、复合、吸附、分离、检测和传感器等。最后展望了多孔材料和含能材料相结合的发展趋势。     

含能油墨微流动直写沉积三维数值模拟

为实现微通道传爆序列的高精度装药,探究HMX基含能油墨微流动直写沉积工艺规律。采用有限元流体动力学分析方法对HMX基含能油墨的微流动书写过程进行了数值模拟,具体分析了不同书写压力、微笔直径和油墨粘度下整个油墨流动区域的速度和压力变化,并与实验相结合得到了特定条件下药线横截面积与书写线宽的关系。研究结果对微流动直写沉积装药工艺具有指导和借鉴意义。     

多功能含能结构材料研究进展

多功能含能结构材料是化学能和动能综合利用的用于提高战斗部毁伤效能的新型功能材料.本研究着重介绍了多功能含能结构材料及其应用的国内外研究现状.对多功能含能结构材料作用特性的实验测试方法、作用机理和理论模型进行了简要的评述;阐述了冲击诱发化学反应(shock induced chemical reactions,SICR)方法理论基础和数值仿真方法,并对多功能含能材料的应用现状和前景进行了展望,并给出了近期开展工作的建议.     

碳酰肼及其在含能材料中的应用

论述了磷酰肼的制备方法及其在含能材料中的应用，给出了碳酰肼高氯酸盐系列配合物的性能及其用作钝感起爆药的可能性，展望了碳酰肼在含能材料领域的研究发展方向。     

含能金属有机骨架研究进展

含能金属有机骨架(E-MOFs)兼具高能量和低感度的特征,近几年受到各国相关科研工作者的广泛关注。设计合成结构新颖、能量特征优异和安全性能良好的新型E-MOFs已成为含能材料领域的研究热点。用于构筑E-MOFs材料的配体分子可概括为:含能小分子配体、富氮杂环类配体和高能多致爆基配体三大类。按上述分类方法,从E-MOFs材料的结构构筑方式、能量水平、安全性等方面出发,对近年来E-MOFs材料的最新研究进展进行了综述。系统梳理E-MOFs材料的最新成果发现,富氮类多齿含能配体的设计和选择及其与中心金属离子的有序自组装是构筑具有新颖结构E-MOFs材料的关键,不同的自组装方式决定了E-MOFs材料的空间拓扑结构,极大地影响着其物理化学性能。作为一类新兴的含能材料,E-MOFs材料的高能低感特性使其在固体推进剂配方、近激光起爆等领域展现出一定的研究价值和发展潜力。     

高量程压力传感器在含能材料燃烧转爆轰实验中的应用

在三种不同的含能材料(JO-9159、B炸药和某推进剂)燃烧转爆轰实验中,使用高量程Y-YD-1254型压电式压力传感器对燃烧转爆轰(DDT)实验中管内不同位置处的压力进行测量。实验结果表明,这种压力传感器测量的压力幅度可以从几个兆帕到十个吉帕,适用于测量固体炸药或推进剂在燃烧转爆轰过程中不同位置处的压力变化,尤其适用于测量燃烧过程中的压力变化。     

面向高通量含能分子设计筛选的三种生成焓计算方法评估

高通量含能分子设计需要兼顾准确性与效率的性能预测方法。结合原子化方案,对常见的3种不同水平的理论方法（半经验PM6方法、密度泛函理论方法B3LYP/6-31G（d,p）和高精度的完全基组CBS-4M方法）用于高通量含能分子设计筛选的生成焓（HOF）计算适宜性进行了评估。计算并比较了20种含能分子的固相HOF,发现不同理论水平预测结果存在较大差异;而基于10种常见含能分子的不同水平下的HOF,实验密度和Kamlet-Jacobs（K-J）、Becker-Kistiakowsky-Wilson（BKW）与Virial-Wu （VLW）3种模型预测的爆轰性能差别不大。其中B3LYP方法具有最佳适宜性,具有较高的计算效率且爆轰性能预测结果同CBS方法接近,如基于BKW模型计算的爆速和爆压的平均相对偏差仅为0.4%和1.2%。而低精度的PM6方法和高耗时的CBS方法难以满足兼顾高通量含能分子设计筛选中的精度和效率的要求。这表明,在高通量的含能分子设计筛选中,可考虑中等精度的方法进行快速的HOF预测。     

导弹意外点火时燃气排导系统流场数值模拟与分析

根据舰载垂直发射系统的结构特点,对其物理模型进行了简化,给出了三维坐标系下燃气流的控制方程。分析、计算了舰载垂直发射系统在导弹意外点火情况下其燃气排导系统承受的压强载荷。通过对气流场的数值模拟,得到了在导弹意外点火情况下,燃气排导系统的压强载荷分布规律。     

不同起爆方式下MEFP战斗部的数值模拟

文中利用ANSYS／LS-DYNA软件对周围排列MEFP进行数值模拟，并对在不同起爆方式下MEFP战斗部形成的EFP阵列进行了研究。研究结果表明：在中心线起爆与端面起爆方式下的MEFP均能形成初速大、攻角小、气动性能良好的EFP。     

整装式含能液体燃烧推进过程气液反应流场的数值模拟

为研究燃烧室形状对整装式含能液体燃烧推进过程稳定性的作用机理,基于流体动力学理论和组分输运方程,建立了二维轴对称气液两相流动与燃烧模型,模拟了圆柱型和阶梯渐扩型燃烧室中的化学反应流场。通过对燃气空腔扩展和燃面运动的追踪,研究了温度、速度、压力以及体积分数的分布特征,分析了燃烧室形状对流场演化过程的影响规律。结果表明,含能液体点火燃烧后,所形成的燃气空腔在液体中快速膨胀,当空腔穿透液体并向弹底方向发展时,沿燃烧室轴向的燃面迅速增长,气液间的切向速度差带来Kelvin-Helmholtz不稳定效应,而阶梯渐扩型燃烧室有助于诱导径向湍流,减缓燃气空腔的轴向扩展速度,抑制轴向Kelvin-Helmholtz不稳定效应,提高整装式含能液体燃烧推进过程的稳定性,计算结果与实验数据吻合较好。     

含能材料应用于反跑道战斗部药型罩实验研究

为了解含能材料用作药型罩的实际效果,将其应用于反跑道战斗部药型罩实验中。针对混凝土目标设计 药型罩结构,通过控制工艺,采用含能材料药型罩与成熟药型罩进行对比实验,并对实验结果进行分析。应用结果 表明：含能材料应用于反跑道弹药开孔战斗部药型罩有一定的穿孔效果,可为含能材料的应用提供参考。     

破片发生器爆轰驱动数值模拟

利用ANSYS／LSDYNA软件对一定向破片战斗部试验件进行了二维和三维数值模拟，获得了破片速度、飞散角分布和定向战斗部对破片的爆轰驱动过程的物理图象，计算结果和试验结果具有良好的一致性。     

钣金零件材料参数设计与优化的数值模拟

钣金零件材料参数在零件拉深成形中起着十分重要的作用,不同的材料参数将会对成形结果造成较大影响;借助ETA／Dynaform软件,模拟某槽形零件在不同材料参数情况下进行拉深的全过程,通过分析比较模拟结果,得出了各种性能参数对成形质量的影响,最后结合正交实验法,得到对成形质量最好的材料性能参数。     

水悬浮包覆造粒下含能黏结剂在PBX 炸药中的应用

为获得更高能量的压装混合炸药,采用含能黏结剂在水悬浮造粒方法下包覆HMX 制备PBX 炸药,对制 备出PBX 炸药的能量与机械感度性能进行研究。结果表明,同等配比情况下,使用含能黏结剂比使用惰性黏结剂制 备的PBX 炸药能量明显提高。与以聚氨酯热塑性弹性体(Estane)制备的LX-14Ⅱ相比,以GAP 基ETPE 制备的JO-13 爆速增加109 m/s、爆热增加226 kJ/kg(提高4.2%);以BAMO/AMMO 基ETPE 制备的JO-X 爆速增加182 m/s、爆 热增加318 kJ/kg(提高5.9%),在能量提高的同时,机械感度有所增大。