分步压装含铝炸药的成型性研究

为了提高分步压装装药质量和装药密度,保证装药工艺及使用过程的安全性,设计了3种不同粘结剂配比的含铝炸药,通过50℃、20℃、-40℃及温度冲击条件下药柱的抗压强度测试,研究不同配方药柱的力学性能和环境适应性;采用分步压装工艺进行装药试验,通过装药密度对比分析,研究粘结剂配比对分步压装工艺成型性的影响。结果表明:复合粘结剂配比对炸药可压性有一定影响,含少量增塑剂的炸药配方具有低比压成型特征,有利于提高分步压装装药密度和工艺安全性,并且装药具有良好的环境适应性。     

HNS 炸药压装工艺安全性分析

为确保新型炸药生产过程的安全性,着重从炸药的基本特性、装药工艺流程及工艺参数、压药模具的设计和使用等方面对压装工艺进行安全分析。结果表明,HNS炸药的压装工艺安全可靠。通过对压药模具的爆炸仿真分析和对安全防护装置的爆炸试验,得出结论：即使发生爆炸,现有工艺亦能有效地保护人员安全。     

分步压装装药工艺参数对装药密度及密度分布的影响

用模拟药和可退模开合弹对不同分步压装装药工艺参数进行实验,并对装药密度和轴径向密度分布进行检测,分析分步压装工艺参数变化对最终装药密度和密度分布的影响。试验结果表明:随着螺杆直径的增大,周边和平均装药密度均呈上升的趋势;装药过程中初始压力越高,越有利于提高装药密度和密度分布,当压力达到一定值后,装药密度趋于一致;螺杆距弹体底部间距越小,底部越容易压实,密度越高;螺杆每次带入的进料量越少,压制次数越多,密度均匀性越高。该研究为加快分步压装装药工艺的推广应用打下了基础。     

不同粘结剂制备的分步压装用炸药对撞击感度的影响

为研究粘结剂对分步压装装药过程产生热量的影响,设计了以高聚物和石蜡为粘结剂的2种分步压装炸药,分别测试了高聚物和石蜡的粘度,并对这2种炸药造型粉及药柱的撞击感度进行了研究。研究结果表明,采用高聚物做粘结剂制备的分步压装炸药在装药过程中产生的热量明显大于石蜡做粘结剂制备的分步压装炸药,即粘结剂类型对分步压装装药工艺的安全性具有重要影响。     

壳体材料对含铝炸药装药爆炸威力的影响

为了研究壳体材料对高能含铝炸药装药爆炸威力的影响,采用3种壳体材料,利用分步压装工艺装填含铝高能炸药,进行威力对比试验。结果表明：壳体材料的塑性、屈服强度等力学性能对破片速度和有效破片的形成有一定的影响;壳体材料为50SiMnVB的榴弹装药综合威力较高。     

分步压装药工艺及装药参数的实验研究

分步压装药工艺技术综合了螺旋装药与油压机压装的优点,广泛应用于大口径榴弹系列产品、火箭弹、导弹等战斗部装药.该工艺的主要技术指标为装药密度,实验过程中采用代用品及模拟弹着重分析装药直径与装药密度的关系、螺杆直径与装药密度的关系以及压力与装药密度的关系.结果表明:选取合适的螺杆并且控制压力是提高装药密度以及密度一致性的关键.     

造型粉流动性能对分步压装工艺的影响

为研究造型流动性对分步压装工艺适应性及其装药安全性的影响,测量了不同配方造型粉的流散性和堆积密度,通过分步压装工艺试验,研究炸药的流动性对分步压装工艺及其安全性的影响。结果显示,炸药的流散性在一定范围内才能适合分步压装工艺,降低炸药的流散性,可提高局部装药密度,但增加了径向密度差,降低了装药过程的安全性。在流散性适宜的条件下,分步压装装药密度随堆积密度的增加而增加。     

温度对压装RDX基含铝炸药力学性能的影响

为了分析温度对压装RDX基含铝炸药的性能变化规律,对该炸药在不同温度下的抗压、抗拉性能及泊松比进行了测试,并对拉伸试验后的样品进行了形貌观察。结果表明:在高温下,压装RDX基含铝炸药粘结剂软化,炸药颗粒与高分子粘结剂界面作用减弱,其拉伸强度和抗压强度性能均随温度升高而降低;在拉伸试验中,从低温到高温状态,该炸药的泊松比随温度升高却变化不大;高温下,炸药断面损伤形式表现为炸药颗粒与粘结剂脱粘。     

热冲击对压装含铝炸药性能的影响

为评价一种黑索今基压装含铝炸药(JHL-X)的环境适应性,利用-55~70℃热冲击试验,研究了JHL-X炸药热冲击前后炸药药柱的内部损伤、安全性能和力学性能。用JHL-X炸药药柱自发火温度和冲击波感度表征了炸药安全性能,用弹性模量、压缩强度和断裂应变表征了力学性能。结果表明,经热冲击后,JHL-X炸药药柱内部主要损伤为空穴和微裂纹。安全性能略有降低,自发火温度从211℃降低至208℃,冲击波感度从51.5 mm增加到53.5 mm。力学性能变化较为显著,弹性模量和压缩强度分别提高了85.3%和37.7%,断裂应变降低29.2%。     

自动连续分步压装工艺完善及装备工程化控制系统

此系统主要目的是针对自动连续分步压装机控制系统进行改进及工艺完善和物流传输系统的集中控制。详细论述分步压装机由原气动逻辑控制技术改为先进的PLC控制技术的过程,阐述弹体压装输送机、炸药输送机与其他单机设备的衔接、在线弹体的柔性分配调度和要求等技术的可行性、可靠性和先进性,并进行工艺试验。结果表明：该系统能实现弹料及药料的全自动化输送,装药质量稳定,运行可靠,安全设施有效,符合工艺参数要求。     

炸药装药侵彻安全性模拟实验方法研究

为使炸药装药侵彻安全性模拟试验环境更接近炸药装药实弹侵彻过程中的受力环境,基于"应力率等效"和"摩擦功率密度等效"原则,分别建立了压缩载荷模拟实验方法和摩擦载荷模拟实验方法。实验结果表明,模拟实验中药柱所受应力率和摩擦功率密度的量值与实弹侵彻过程中炸药装药所受量值相近,能够模拟炸药装药实弹侵彻过程中的受力环境,并利用"比较法"验证了模拟实验方法的有效性。     

复合装药威力性能试验分析

为研究复合装药威力性能,设计由高爆速理想炸药和含铝炸药组成的内外复合装药结构.在分析复合装药作用原理的基础上,采用压力传感器法研究不同装药结构的冲击波超压性能,利用靶网测速法研究不同装药结构对破片初速的影响.试验结果表明:相对于单一含铝炸药,外层高爆速炸药、内层由含铝炸药组成的复合装药结构可显著提高冲击波超压值和破片初速.     

一次起爆型FAE装药发射安全性实验研究

为了一次起爆型FAE药剂在高过载条件下的应用,文中采用落锤撞击模拟实验装置,利用炸药感度实验中的“上下法”模拟弹丸发射时FAE装药所受的轴向应力,对不同的装药工艺、装药密度、药剂配方进行了模拟实验。通过对一次起爆型FAE装药发射安全性的实验结果分析,得出影响FAE装药发射安全性的主要因素是其药剂配方和装药密度。因此,一定要严格遵照药剂配方进行战斗部装药,并保持适当的装药压力和一定的装药量。     

未爆弹弹丸装药稳定燃烧仿真研究

针对金属熔流销毁未爆弹过程中未爆弹弹丸主装炸药易发生爆轰,对人员安全造成巨大威胁的问题,基于燃烧转爆轰的机理,提出作业中控制弹丸装药稳定燃烧的方法。构建计算模型,以某型迫击炮弹为例进行实例仿真计算,并分析生成曲线。结果表明熔孔直径越大,销毁未爆弹时发生爆轰的概率越小,该迫击炮弹最小熔孔直径为12.2mm。     

高速旋转弹丸炸药装药在膛内运动中底层温度的数值模拟

针对装填压装药柱的高速旋转弹丸发射安全性问题,基于摩擦产热-热传导-升温理论,建立弹丸炸药装药在膛内运动过程中因摩擦引起的温度变化计算模型。以某大口径高速旋转弹丸出膛后掉弹事故为计算实例,采用通用仿真分析软件LS-DYNA数值模拟该弹丸在膛内运动全过程,获取装药底面压力和装药与弹体相对角速度随时间变化规律,并结合MATLAB软件获取其具体函数形式,最终计算得到装药在膛内运动过程中的温度变化。计算结果表明：环境温度为50 ℃时,膛内炸药装药与弹体发生显著相对转动,在装药底面发生强摩擦、产生大量热量,向装药热传导后致使底层炸药升温,温度最高达302.3 ℃,远高于炸药热分解温度;热点将在装药表面大量产生,并在弹体内密闭空间快速成长,最终引发装药燃爆,造成掉弹事故;所提计算方法可为该类弹丸炸药装药结构设计和工艺改进提供理论参考。     

聚能射流引爆带壳炸药数值模拟研究

利用非线性有限元程序LS-DYNA中的ALE算法对聚能射流的成型、冲击引爆带壳炸药作用过程进行了数值模拟研究.根据计算结果获取了聚能射流在任意时刻的速度、直径等形体参数,并得到了该射流对带壳炸药的引爆过程参数.通过与试验结果相比较,证明了数值模拟计算结果的正确性.为聚能装药作用过程分析提供了一种高效的设计方法.