B/KNO3点火药激光点火过程中二次燃烧现象的实验和光声模拟

借助高速摄影手段研究了激光点燃B／KNO3点火药过程中的二次燃烧现象,拍摄速度2000fps。建立了反应性光声模型,与G-R模型的区别在于考虑了化学反应项。用该模型模拟了激光点火过程。结果表明,二次燃烧现象是存在的,其中,第一次燃烧是激光支持的燃烧,第二次燃烧是药剂的自持燃烧。第二次燃烧现象能否出现与激光点火初期体系的热量积累有关,如果化学反应放出的热量大于在此过程中散失的热量,则体系的温度最终可以达到药剂的发火点,从而进入自持燃烧阶段即二次燃烧阶段,否则,药剂就不能被点燃,二次燃烧现象就不会出现。随着入射激光能量的增加,热积累过程缩短,两次燃烧的时间间隔减小。     

微细石英玻璃管中B/KNO3的燃烧特性

利用高速摄影手段,对微细石英玻璃管中B/KNO3的燃烧特性进行了研究.结果表明:B/KNO3在内径尺寸为1.0mm及以上时能够稳定燃烧,燃速符合几何燃烧定律;而当内径为0.5mm时,燃烧特性改变,此时燃速随时间呈线性增长规律;分析了产生反常燃烧的原因,主要是由于微尺度下管道阻力导致燃烧产物积累,管内气压升高,从而加速了...     

高加速度过载对硼系延期药延期性能的影响

本文采用Hopkinson压杆试验装置对硼系延期药进行应力波加载试验。比较了压药压力、过载加速度以及粘合剂的使用对硼系延期药在动态加载前后延期时间与延期精度变化的影响。经试验表明：延期药在高过载下延期精度下降很大；在延期药中加入粘合剂可以相对提高延期体的抗过载能力。     

激光等离子体和烧蚀对含能材料的激光点火过程的影响

通过测试激光点火的延迟时间、等离子体电荷通量和等离子体对激光的吸收能力，研究了激光等离子体和烧蚀对激光点火过程的影响。实验采用的含能材料为B／KNO3(m(B)：m(KNO3)=40：60)，外加5％的酚醛树脂，激光器为脉冲宽度为680μs的Nd：YAG固体激光器。实验结果表明等离子体密度随激光能量的提高而增大，而且激光等离子体的电荷通量大于燃烧流的电荷通量。当激光能量密度低于某一临界值时，点火延迟时间随激光能量密度的提高而线性变短，然而激光能量密度超过该临界值后，激光点火延迟时间保持恒定。在实验条件下，激光等离子体几乎不吸收入射的激光能量，但是点火延迟时间的变化规律表明了烧蚀会阻碍激光能量向含能材料注入。     

激光点火过程的一维有限差分模型比较

建立 4种关于激光点火过程的一维有限差分模型 ,并通过计算对 4种模型的点火延迟时间和药剂表面温度变化曲线进行比较。结果表明 ,这两种因素对点火延迟时间和临界点火阈值的影响不可忽略 ,相比之下 ,化学反应热的影响更大 ,而且随着入射光能量水平的升高两因素对点火延迟时间的影响减小。考虑化学反应热 ,在入射光能量水平较低时 ,药剂表面温度的变化曲线出现双峰现象。入射光能量水平愈高点火延迟时间愈短     

激光点火过程的一维有限差分模拟

从激光点火的热机理出发,建立了激光点火过程的一维有限差分模型,并对B/KNO3/酚醛树脂点火药的激光点火特性进行了数值模拟。结果表明,随着入射激光能量水平、入射激光功率、入射激光能量密度、药剂激光吸收系数的减小,药剂的点火延迟时间延长 ;当入射激光能量水平接近点火能量阈值时,药剂表面温度的成长曲线出现双峰现象 ;点火功率阈值随着光束半径的增大而增大,随着脉冲宽度的增大而减小。模拟结果与实际激光点火过程的规律一致,与实验结果基本吻合。     

落球碰撞试验模拟火工品过载特性研究

建立了落球试验装置,并用该装置模拟了火工品发射时所承受的过载环境.通过落球碰撞试验得到了过载加速度随板厚和落高的变化曲线,以及过载加速度脉宽随板厚和落高的变化曲线;此外,应用有限元分析方法和ANSYS/LS-DYNA软件对落球过载环境进行了数值模拟,得到了火工品组件上(钢板)的过载加速度——时间曲线、应力分布图.结果表明,模拟结果与实际试验结果一致性较好,落球碰撞试验适用于模拟火工品发射时的过载环境,研究结果为落球碰撞试验装置的优化设计提供了参考和依据.     

基于二极管电爆炸的单触发开关导通机理

采用磁控溅射、紫外光刻、化学气相沉积等微机电加工技术,制备了基于Schottky结二极管和p-n结二极管的两种单触发开关,分析了无负载时它们的放电特性,两种开关在0.22μF/1500 V、0.22μF/1200 V下达至2000 A左右的峰值电流。研究了触发电容容值、触发电压、主电压、绝缘层厚度和双二极管并联结构对导通性能的影响,发现随着触发电容容值的增加,最小触发电压逐渐降低;减小绝缘层厚度、提高触发电压和主电压,均有利于峰值电流的升高;双二极管并联作为触发元件时,峰值电流比基于单个二极管的单触发开关更高,上升时间更短。根据单触发开关的放电特性曲线,将其作用过程划分为二极管电爆炸、绝缘介质层击穿和脉冲大电流上升三个阶段,阐明了各阶段的作用机制,建立了相应的电阻模型,结果表明单触发开关的电阻可以视为常数,并且阻值在毫欧级。     

KNO3/GO复合含能材料的制备与表征?

分别采用重结晶法、中和法和溶剂-非溶剂法制备了硝酸钾/氧化石墨烯(KNO3/GO)复合含能材料。通过负载前后质量的变化对KNO3的负载量进行比较,并运用X射线衍射能谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FESEM)和热重/差热分析(TG/DTA)对复合材料进行了表征。结果表明:3种方法中,KNO3都能均匀地负载在GO片层表面,溶剂-非溶剂法中KNO3的负载量最大;重结晶法制备的复合含能材料的反应快速且剧烈,反应起始温度较GO提前了74℃;中和法制备的材料的反应相对平缓,经历了3个阶段;溶剂-非溶剂法的热分解过程基本和纯KNO3相同。     

532nm激光作用下RDX的解离

采用飞行时间质谱仪(TOFMS)研究了532nm激光作用下RDX的解离过程,得到RDX解离过程中的正、负离子飞行时间质谱图。根据离解产物离子的可能分布,提出了RDX的3种解离途径。结果表明,N-N和C-N键断裂竞争反应呈现在532nm激光作用下RDX的解离过程中。