一种浇注PBX固化过程的实验与数值模拟

为研究浇注高聚物粘结炸药(PBX)固化工艺过程中温度场和应力场的变化规律,用布拉格(Bragg)光栅在60℃下测试了其固化过程的温度场。采用有限单元法进行了其固化工艺过程温度场和不同换热系数条件下的应力场的数值模拟。结果表明:固化前期药柱温度高于60℃。其中心部位温度可达65℃。温度由中心部位到模具内壁呈递减趋势。温度梯度在3.88×105 s时最大。应力集中区域主要分布在药柱下半部分。随着模具和药柱之间换热系数的增大,有效应力集中面积和最大有效应力相应增加。当换热系数为12 W·m-2·K-1时药柱在3.88×105 s有效应力集中区域最大,最大有效应力为6.69kPa。     

B炸药落锤撞击点火的数值模拟

采用用热力耦合方法,选择有限元软件ANSYS/LS_DYNA中带热效应的弹性-粘塑性材料模型,考虑炸药自身的反应放热,以生热速率模拟炸药发生的化学放热反应,研究了混合炸药在落锤撞击下的点火特性和热点形成规律。以Comp.B炸药为算例,建立了撞击感度的有限元模型。结果表明,该数值模拟法模拟炸药瞬态放热和炸药内部产生的急剧温升是可行的。随着上击柱速度的增大,Comp.B炸药内部的高温热点越易形成。当上击柱速度为5 m·s-1时热点温度增大,0.7 ms时形成接近或超过临界温度的热点并发生点火反应。计算结果为判断炸药撞击点火提供了理论依据。     

多孔硅对RDX感度及性能的影响

为了研究纳米多孔硅对黑索今(RDX)感度和性能的影响,对其进行热性能、感度、爆速和钢凹深度的测试。结果表明:随着多孔硅的加入,RDX的撞击感度和爆速均有所降低,且随着多孔硅质量分数的增加,撞击感度依次升高而爆速依次降低;当多孔硅的质量分数为1%时,降低了RDX的摩擦感度,但多孔硅质量分数进一步增加时,却提高了RDX的摩擦感度;3%多孔硅的加入可以增加RDX的作功能力。     

破片和冲击波对相控阵雷达天线罩的复合毁伤研究

研究相控阵雷达天线罩在破片与冲击波联合作用下的复合毁伤效应规律。利用非线性显式动力学程序AUTODYN,建立了密度为100个/m2的钨破片侵彻相控阵雷达天线罩等效靶板的有限元模型,并在模型中采用Analytical blast方法模拟爆炸冲击波对目标结构的球面加载方式。考察了破片先于冲击波到达目标结构对天线罩等效靶板的复合毁伤,分别对靶板的破片侵彻和预先打孔的两种不同毁伤方式进行仿真计算,并与试验结果进行了比较。结果表明:数值模拟中单个破片侵彻靶板的穿孔口径与比试验值大2 mm;数值模拟中复合毁伤时破片侵彻比预制孔靶板的有效应变大0.175,天线罩整体毁伤程度更为显著,接近试验结果。该模型为破片和冲击波联合作用下对目标结构的复合毁伤仿真计算研究提供了一种新方法。     

薄片橡胶炸药的制备及性能研究

基于橡胶炸药的优良特性及其广泛用途,率先将高温硫化硅橡胶与室温硫化硅橡胶混合,作为橡胶炸药的黏结剂,通过组分的配比及制备工艺的研究,得到一种能够可靠起爆、稳定传爆的临界厚度为0.4 mm的薄片橡胶炸药配方,即太安高温硫化硅橡胶室温硫化硅橡胶=8596,其中额外加入了两种硫化剂,即过氧化双(2,4-二氯苯甲酰)和四乙氧基硅烷,并对该橡胶炸药进行了机械感度和爆速的测定。结果表明:其撞击感度爆炸百分数为32%,摩擦感度爆炸百分数为36%,药片厚0.6 mm,密度1.50 g/cm3时其爆速达到了6850 m/s。     

基于粒子群神经网络的黑索今基混合炸药大隔板试验冲击波感度预测

应用粒子群神经网络模型对黑索今（RDX）基混合炸药冲击波感度的大隔板厚度值进行预测以减少试验量,节约试验成本。选取具有不同密度、空隙率、装药方式、RDX含量等特征的41组 RDX基混合炸药,考察炸药实际密度、空隙率、RDX和附加物含量影响因素,通过分析它们与大隔板厚度值的非线性关系,建立大隔板厚度值与上述4个变量之间的粒子群算法优化神经网络模型,采用100进化次数,40种群规模进行计算。计算与试验结果表明：4个变量与大隔板厚度值之间的映射模型良好;模型预测值与试验值吻合良好,相对误差在10%以内。该粒子群神经网络模型预测值对RDX基混合炸药大隔板试验具有一定参考价值。     

基于分子基团预测硝基含能材料撞击感度

为便捷预测CaHbNcOd类硝基含能材料撞击感度,选取10类撞击感度影响基团与各原子作为分子结构描述符,对103个硝基含能材料撞击感度对数值(lnh 50)进行多元线性回归(MLR),建立预测模型,并进行检验和比对。同时,采用该模型分析了原子及基团对撞击感度的影响,并对熔铸载体进行了预测。结果表明：单位质量氧比碳、氢、氮原子含量对撞击感度的影响大,硝基(-NO 2)、α-CH使h 50降低,氨基(-NH 2)具有钝感效果。预测新型熔铸载体TNP的撞击感度与TNAZ相当,DNP、DNMT更有潜力作为新型熔铸载体。     

美国煤炭工业介绍(四)——煤矿安全技术

美国煤矿自1969年颁布了《煤矿安全和保健法》后,开始加强对煤矿安全技术的研究工作,现有73个单位研究安全技术,探讨新的安全开采方法和安全生产的各种技术措施,在安全仪表、仪器方面取得较快发展,并大量采用一些其他工业部门中的新技术。     

升温加载下含LLM-105的RDX基浇注炸药热点火细观模拟

为了解加入含能钝感剂2,6-二氨基-3,5-硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)对RDX基浇注炸药热安全性的影响,根据LLM-105的不同含量和晶型,建立了含LLM-105的RDX基浇注炸药二维细观模型。利用有限元方法,考虑LLM-105和RDX的自放热反应,模拟了不同工况下边界升温速率为6K/min的点火行为,分析了含LLM-105的RDX基浇注炸药点火响应规律。结果表明,在持续稳定的加热条件下,浇注PBX炸药匀速升温,RDX先于LLM-105分解放热导致炸药发生毫秒级点火响应;在浇注PBX炸药模型中增加LLM-105含量后,点火源数量减少至10个,点火延滞时间延长至1 926s;细化后无棱角且粒径小的LLM-105颗粒有利于提高RDX基浇注PBX炸药的热安全性。     

磁控溅射中工艺参数对ZnO:Al薄膜性能的影响

利用射频磁控溅射法采用氧化锌铝(98%ZnO+2%Al2O3)为靶材在普通载玻片上制备了ZAO(ZnO∶Al)薄膜,研究了溅射功率及溅射气压对薄膜晶体结构、电学和光学性能的影响。利用X射线衍射仪、场扫描电镜对薄膜的结构及表面形貌进行了分析,利用分光光度计和电阻测试仪分别测试了薄膜的光电学性能。结果表明:溅射功率为120W、衬底温度为300℃、工作气压为0.5Pa时制得的薄膜具有良好的光电学性能(可见光平均透过率为88.21%、电阻率为8.28×10-4Ω.cm)。