炸药模拟件水射流切割参数的试验研究

对D－90023炸药模拟件进行水射流切割试验,确定了主要的切割参数,探索了水射流技术应用于炸药部件切割加工的可行性,为今后运用水射流技术切割炸药部件提供了实验依据。     

淹没空化水射流倒空钝黑铝炸药实验研究

为了探索淹没空化水射流倒空弹药装药的作用过程和安全性,以钝黑铝炸药为实验对象,开展了淹没空化水射流倒空弹药装药实验研究。采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,获得钝黑铝应力应变力学性能;搭建空化水射流倒空实验装置,考察空化水射流对钝黑铝的冲击破碎效果和作用机理;采用扫描电子显微镜(SEM)表征破碎颗粒形貌,获得空化水射流对钝黑铝细观破碎模式;搭建热电偶测温装置测量空化水射流冲击过程中钝黑铝内部温度变化,并结合钝黑铝差示扫描量热(DSC)测试结果,探讨实验过程的安全性。结果表明,钝黑铝应力应变曲线包括脆弹性阶段、非线性弹塑性阶段和应变软化阶段3个阶段,并且动态加载下的损伤具有应变率效应;空化水射流能够在15min内干净倒空钝黑铝炸药,收集得到的破碎颗粒最大粒径不超过3cm;钝黑铝的破坏主要是由空泡溃灭时产生微射流和冲击波的强大冲击作用所致,其细观破碎模式主要是晶体与黏结剂和铝粉之间的沿晶分离,并伴随少量的穿晶现象,没有发现晶粒破碎的现象;空化水射流倒空钝黑铝炸药是安全的,最高温度约达50℃,小于规定的热起爆温度(160℃),不易引发钝黑铝爆炸。     

高压水射流破碎炸药过程数值模拟

为把高压水射流技术运用到报废弹药处理工程实际中,采用数值模拟的方法,对高压水射流破碎炸药过程进行了研究。建立了以高压水射流速度为输入参数的有限元计算模型,采用拉格朗日(Lagrange)算法和光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)算法,运用DYNA求解器进行了求解,通过炸药压力、温度、反应度分析,对高压水射流破碎炸药过程的安全性进行了研究,并通过失效单元数量分析对高压水射流破碎炸药过程的有效性进行了研究。结果表明,当高压水射流速度低于800 m·s~(-1)时,可采用高压水射流对报废弹药炸药装药进行破碎,并能保证破碎过程的安全性;当高压水射流速度为150～350 m·s~(-1)时,能较高效地进行大截面破碎;当高压水射流速度为400～800 m·s~(-1)时,能高效实现小截面破碎。     

超高压磨料水射流切割系统试验研究

本文描述了磨料水射流与切割材料之间的相互作用过程 ,给出了超高压 ( 2 70 MPa)磨料水射流切割系统原理图及主要结构特点。试验和分析了增压器的增压比、稳压器的容积对系统压力波动特性的影响及系统压力波动、系统压力、切割参量和磨料与切割速度之间的关系。研究结果对超高压磨料水射流切割技术的开发与应用具有实用意义。     

炸药装药发射安全性模拟试验方法研究

介绍了炸药装药发射安全性模拟试验方法的研究概况,论述了膛压冲击试验装置和落锤冲击试验装置的设计原理、结构特点和试验方法.试验结果表明,膛压冲击试验装置能够模拟火炮膛压变化过程,炸药装药的受力过程接近发射实际情况;落锤冲击试验装置能够近似模拟膛压曲线,但其曲线的重复性好.2种模拟试验装置各有特点,都能模拟膛内发射的主要力学过程.试验者可根据研究需要来选定不同的模拟装置.     

异形炸药部件的水射流安全分解技术

针对大尺寸、异形炸药部件的安全分解问题,提出基于水射流技术的炸药安全分解技术的设计方案。根据炸药部件的结构特点和材料属性,建立水射流切割炸药部件的有限元数值仿真模型;通过分析炸药材料在不同水射流速度下切割过程、极限应力水平及损失情况,不断优化水射流速度,在确保形状复杂的炸药部件不被冲击引爆和几何结构不遭受彻底破坏情况下对炸药部件进行分解。分解后的炸药块保持形状完整,内部无损伤缺陷,能够为进一步分析炸药部件的物理化学性能提供有效样品。对厚度为75 mm的百千克级空心圆柱型炸药部件的实施分解试验,按照该设计方案最终获得优化后的水射流速度为293 m/s. 试验结果证明,炸药分解设计方案可行,设计的分解装置通用性强,能够为安全分解大尺寸、大当量、复杂结构炸药部件提供有效的技术支持,具有一定的推广应用价值。     

水射流清理固体推进剂的安全性

在高压水射流清理固体推进剂的过程中,安全性是必须考虑的关键性指标。概述了应用高压水射流技术清理固体推进剂的适用性和危险性;理论分析了水射流作用下固体推进剂的点火机制。结果表明,在高压水射流清理固体推进剂时,安全性较常规炸药低,必须预先进行作业系统的安全性评估。     

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。     

抗过载炸药装药侵彻安全性试验研究

针对炸药装药侵彻安全性问题,从主炸药粒度、颗粒级配和装药工艺出发,研制了一种可以满足抗高过载性能的不敏感炸药。感度测试表明,在满足浇注工艺要求的前提下,采用较细粒度的HMX,经过颗粒级配和钝感处理,大大降低了炸药的机械感度;采用特殊的装药工艺,严格控制了炸药装药质量,提高了装填密度达1.80g.cm-3。采用试验弹,通过100mm滑膛炮和钢筋混凝土靶,对所研制的新型抗过载炸药进行了侵彻安全性试验。侵彻过程中弹体保持完好,内部装药未燃未爆。     

炸药装药发射安全性新判据

用小型后坐冲击模拟实验装置对５种常用炸药装药进行了在模拟发射条件下安全性的实验研究，提出了用炸药装药所承受的机械功率－点火阈值函数作为炸药装药发射安全性的判据。并按此判据和实验结果给出了这５种炸药在１．５ｍｍ气隙条件下的发射安全性顺序。     

基于SPH的射流成形机理研究

光滑粒子流体动力学是一种纯 Lagrangian 的无网格数值计算方法,可以很好地处理动态载荷下材料大变形问题。采用SPH方法对射流成形和拉伸进行初步研究,给出求解爆炸和射流成形的力学模型和离散格式,针对一定锥角药型罩射流成形进行数值研究。结果表明,对爆炸、射流成形等瞬态动力学问题,SPH方法是行之有效的,但在计算过程中也存在数值断裂和应力不稳定等问题。     

聚能射流对间隔靶板的侵彻深度模型及数值模拟研究

建立聚能装药射流垂直/斜侵彻间隔靶板的深度公式,完善聚能射流对间隔靶板的侵彻深度模型。并对其侵彻间隔钢靶板过程进行数值模拟,分析聚能射流和间隔钢靶板的形貌,说明间隔钢靶板法线与聚能射流夹角对射流干扰影响的基本规律,即夹角越大干扰效果越明显。当间隔钢靶板法线与聚能射流夹角为0°和60°时,聚能射流侵彻深度的理论和数值模拟结果基本一致,说明聚能射流侵彻间隔靶板的深度模型基本正确。     

氮化硅全陶瓷球轴承沟道超精加工仿真与试验研究

为提高氮化硅全陶瓷球轴承加工精度,探究套圈沟道最优超精工艺,应用ABAQUS仿真软件,建立氮化硅全陶瓷球轴承套圈沟道超精加工的仿真模型,通过改变不同超精工艺参数,分析沟道表面应力分布图。采用正交试验,用金刚石油石对氮化硅全陶瓷球轴承沟道进行超精加工,得到沟道表面形貌及粗糙度值。研究各超精工艺参数对沟道表面粗糙度的影响。结果表明:在工件切线速度为10.4 m/s、油石压力为0.9 MPa、油石摆动速度为1 250次/min时,沟道表面应力分布均匀,表面质量最好;较低的油石压力,较高的油石摆动速度导致沟道沟形精度变差;沟道表面粗糙度随着油石压力、超精时间的增加而降低,适当提高超精时间、油石压力、短行程震荡速度并维持长行程摆荡速度约为700次/min,有利于降低氮化硅套圈沟道表面粗糙度。合理的超精工艺可极大改善氮化硅陶瓷套圈沟道精磨脆性去除后留下的表面缺陷。     

SiC单晶片切割过程动态切割力建模及PID控制

分析切割过程中不同工艺参数,如线锯速度、工件转速、工件进给量及线锯张紧力对切割力的影响,建立切割力与工艺参数的静态模型并进行简化,获得了进给量与动态切割力的模型,采用PID控制策略设计了切割力控制器。Matlab环境下仿真和试验表明:设计的控制器可良好地控制切割过程的切割力;对比切割完成的晶片表面粗糙度,该控制器可实现切割过程的稳定性,提高切片表面质量。     

低密度射流冲击带壳装药起爆阈值的数值仿真

为消除反应装甲对主射流的干扰,提高破甲弹侵彻爆炸式反应装甲（ERA）的能力,利用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D对特氟龙、尼龙、树脂玻璃等低密度材料射流冲击起爆带壳B炸药进行了仿真研究,并分别实现了高速下对带壳B炸药的穿而不爆。仿真发现：树脂玻璃表现出更佳的延展性,形成的射流形态更好,可在更高的速度下实现对ERA的穿而不爆,可作为反ERA聚能装药药型罩的优选材料;利用u2d阈值的测量方法作为射流冲击起爆的判据时,这几种射流的起爆阈值基本一致,高出Held提出的阈值约12.5%。     

喷射电沉积Ni-TiN纳米镀层制备及其仿真研究

采用喷射电沉积法,以不同喷射参数在Q235钢表面制备Ni-TiN纳米镀层,并综合正交试验、Fluent软件对镀液喷射过程仿真模拟结果,得到制备Ni-TiN纳米镀层的最佳喷射参数组合.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站、摩擦磨损试验机等设备,观察分析镀层显微组织结构、测试镀层耐腐蚀与耐磨性,通过与仿真结果进行比对,验证仿真结果的准确性.结果表明:5#试样制备参数最佳,其参数是喷嘴出口直径为6 mm,喷嘴收缩角为45°,喷射压力为8 MPa;试样表面平整光滑、镀层结构致密,几乎无空隙,耐磨及耐腐蚀性能皆较强.     

Numerical simulation of base flow with hot base bleed for two jet models

In order to improve the benefits of base bleed in base flow field, the base flow with hot base bleed for two jet models is studied. Twodimensional axisymmetric NaviereStokes equations are computed by using a finite volume scheme. The base flow of a cylinder afterbody with base bleed is simulated. The simulation results are validated with the experimental data, and the experimental results are well reproduced. On this basis, the base flow fields with base bleed for a circular jet model and an annulus jet model are investigated by selecting the injection temperature from 830 K to 2200 K. The results show that the base pressure of the annular jet model is higher than that of the circular jet model with the changes of the injection parameter and the injection temperature. For the circular jet model, the hot gases are concentrated in the vicinity of the base. For the annular jet model, the bleed gases flow into the shear layer directly so that the hot gases are concentrated in the shear layer. The latter temperature distribution is better for the increase of base pressure. Copyright . 2014, China Ordnance Society. Production and hosting by Elsevier B.V. All rights reserved.     

基于短消息提醒功能的应用系统研制

分析了目前在日常应用系统中几种常见的短消息实现方式，针时每种方式简明阐述其原理和实现方法．并从成本、安全性等角度进行分析，在此基础上，时基于计算机通过GSMMODEM采发送短消息的方法进行了研究和探讨．并针时具体实施的项目需求，开发了短消息发送平台，进行了初步应用，同时给出了程序主要功能模块源程序。     

多晶锗塑性切削机制和力学特性的仿真研究

为探究多晶锗纳米尺度的塑性切削机制和力学特性,采用分子动力学方法(MD)模拟金刚石刀具纳米切削多晶锗过程,对材料的晶体结构,位错分布及演变,应力传导和切削力波动规律进行详细分析;并研究不同切削参数对加工过程的影响。结果表明:晶体结构的非晶转变和晶界与晶体滑移,位错等缺陷相互作用,导致切削力周期性波动;切削过程中非晶体区沿晶界扩展,但晶界阻碍非晶体区跨晶界扩展;位错仅存在晶界附近,而位错类型和数量随晶界处的原子运动和破坏程度发生改变,材料塑性去除主要由晶粒内部的非晶转变和晶界的位错运动所致;晶界的等效应力比晶粒大,分布和传导方向与非晶体原子的一致;切削速度增加使切削区温度上升、应力和切削力减小;切削深度增加易使缺陷原子数量上升,位错线长度降低。通过Diamond结构多晶的研究结果证实多晶锗切削仿真的正确性。