自制炸药的冲击波超压测试及TNT当量估算

为评估典型自制炸药的威力,采用无线存储测试仪测量了一定质量的雷药、三过氧化三丙酮(TATP)、六亚甲基三过氧化二胺(HMTD)、高氯酸钾/铝及硝酸铵/铝5种自制炸药爆炸后不同距离处的冲击波超压及衰减规律。运用非线性显式动力学软件AUTODYN建立了TNT炸药-土壤-空气域有限元模型,用流固耦合算法计算了不同质量TNT的超压场,获得了距离爆心38、58和78cm处TNT炸药质量-超压曲线,依据该曲线计算了自制炸药的TNT当量。结果表明,TATP、HMTD的TNT当量系数计算结果与文献值基本一致,相对误差在2%以内。     

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。     

基于HLLE-SVM预测混合炸药爆轰性能

为了预测炸药爆轰参数并提高预测精度,提出一种将Hessian局部线性映射算法(HLLE)和支持向量机理论(SVM)相结合的预测方法。选取16种传统混合炸药作为研究对象,利用Hessian局部线性映射算法理论,对原始数据进行降维处理,再将降维后的数据作为输入,应用SVM对炸药爆速、爆热做回归预测,采用遗传算法(GA)选取最佳惩罚因子、核函数参数,将预测结果与文献值对比分析,预测相对误差在±3%之内。最后将该方法应用于新型熔铸混合炸药2,4-二氨基-3,5-二硝基-1-氧吡嗪(LLM-105)/1-甲基-3,5-二硝基-1,2,4-三唑(DNMT)和LLM-105/1-甲基-4,5-二硝基咪唑(4,5-MDNI)爆速预测,与试验值做比较,相对误差分别为2.91%、3.72%。结果表明,该方法对混合炸药爆轰参数预测误差较小,模型精度较高。     

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。     

端羟基聚丁二烯固化热效应的影响因素研究

通过对黏合剂端羟基聚丁二烯(HTPB)固化时温度变化的测定,探讨了影响HTPB固化热效应的因素。采用单因素实验研究了不同实验条件下固化参数、固化温度、催化剂对HTPB固化热效应的影响。结果表明,在固化温度为60℃时,固化参数R越大,固化放热量越大,固化反应速度越快;在其他工艺参数相同的情况下,固化温度越高,HTPB及TDI的反应活性越高,放热越快,持续时间也越长。在黏合剂HTPB体系中加入二月桂酸二丁基锡(T-12)催化剂可大大提高固化反应速率,缩短固化周期,降低反应活化能。     

特种能源技术与工程专业卓越工程师培养实践教学体系构建

为了能够实现应用型特种能源技术与工程专业卓越工程师培养的目标,构建科学性和可行性的实践教学体系显得至关重要。本文根据中北大学特种能源技术与工程专业卓越工程师培养计划和实际教学情况,提出了该专业卓越工程师培养的"一个核心,两个基础,三种理念渗透,四模块"的实践教学体系,并对构建的体系进行阐述,明确该实践教学体系的实施方式,期望通过该实践教学体系的实施,培养出具有工程能力和创新能力的高级军工人才。     

灰色关联综合优化法在武器系统效能评估中的应用

分析了灰色关联综合优化法的原理,给出了利用灰色关联综合优化法评估武器系统效能的基本步骤,选取国外已定型的6种反坦克导弹武器系统作为算例,对其进行了效能评估和武器系统的优劣排序,验证了该方法的正确性和可行性,表明灰色关联综合优化法是评估武器系统效能的一种行之有效的方法。     

PBX浇注炸药撞击感度的影响因素研究

利用爆炸概率法对不同配方PBX浇注炸药的撞击感度进行了研究,通过SEM对样品撞击前后的形貌进行了微观分析。结果表明:PBX浇注炸药配方中的Al粉含量、粘合剂的选择以及原材料包覆处理等是影响PBX浇注炸药撞击感度的主要因素。从理论上分析了PBX浇注炸药的起爆机理及主要影响因素,认为通过优化PBX的配方设计和制备工艺,可以有效降低PBX炸药的机械撞击感度。     

无损检测在提高导弹战斗部发射安全性中的应用

为提高炮射导弹战斗部的发射安全性,采用美国BIR公司生产的ACTIS300工业CT无损检测系统对某导弹战斗部装药质量进行了无损检测。利用特定的标定技术,建立了CT值与装药密度的关系式。结果表明,战斗部的装药密度均高于对应标准品的密度,且无损检测扫描断面均未发现裂纹、孔洞、疏松等装药缺陷,从而保证了该战斗部的装药质量无缺陷,并为导弹战斗部的发射安全性提供了科学依据。     

绿色固化剂DDI与HTPB的固化反应实验研究

为研究新型绿色固化剂二聚酸二异氰酸酯(DDI)与端羟基聚丁二烯(HTPB)的固化过程,通过不同组分配比实验分别研究了DDI、TDI、IPDI和HTPB的固化反应效果,计算了其流变反应速率常数。结果表明,60℃时DDI、TDI、IPDI与HTPB的流变反应速率常数分别为:kDDI=0.005 1,kTDI=0.005 6,kIPDI=0.004 4;不同类型固化剂与HTPB固化反应的适用期均可以满足实际使用要求,DDI的固化反应速率大于IPDI而小于TDI。从适用期、反应速率及其低毒可再生性考虑,DDI可以作为HTPB黏结剂体系的固化剂。