炸药爆速的连续测量技术研究

爆速是研究炸药性能的重要指标,虽然传统的爆速测量方法操作简单,但是由于测量点少、精度低,经常无法采集到有效的数据,而且也很难反映出炸药在整个爆轰过程中爆速的变化。为了弥补目前炸药爆速测量的缺陷,提出一种爆速的连续测量技术,采用高速数据采集与连续电阻丝探针相结合的方法来测试水下爆炸、工程爆破、爆炸焊接等工况下的各种炸药爆速,爆轰行程每米测量点数为2.5万,测量范围从50 m/s到10 000 m/s,测量精度可以控制在小于1.0%,通过数学拟合算法和编制程序对测量数据信号进行图形可视化分析,并绘制出连续行程-爆速分析曲线,可以满足不同形式炸药爆速测量的试验研究。     

大型浅埋隧道爆破工程安全管理模式

从中国大连地铁1、2号线建设的实际情况出发,介绍了一种大型浅埋隧道爆破工程安全管理模式。首先结合线路分布图对重大风险源进行识别、重点控制;然后从技术层面上进行施工前爆破安全论证评估;同时采用专家咨询或现场指导的方式动态解决了工程遇到的难题。为了将爆破振动速度的控制引入爆破振动监测体系,针对爆破施工的特殊性,制定了爆破施工安全管理细则。经过四年的工程实践,爆破安全管理问题得到了很好的控制,该安全管理模式可为未来城市浅埋轨道交通及相关工程提供参考。     

炸药爆速连续测量的杂波分析及新型探针的研制

针对商用连续电阻丝探针在实际爆速测量过程中易出现间断、跳跃等波形不连续问题,通过理论推导和数值仿真,分析了产生此类杂波的若干原因:外界电磁波干扰、探针中空气冲击波与金属射流干扰。同时结合分析结果,提出了消除各类干扰因素的方法,即通过元件外壳接地和对整个测试电路进行严格的电磁屏蔽;采用压致导通原理代替原先的高温电离导通,改进探针结构和制作工艺,以消除金属射流与降低前驱空气冲击波的影响,最终构建了抗杂波干扰的新型压导探针连续爆速测试系统,测得了较为光滑的爆速曲线,提高了测试数据的准确性。     

孔隙塌缩对工业炸药爆轰的多重作用

通过对工业炸药爆轰反应过程中微孔隙压溃的细观与宏观过程进行研究,提出炸药孔隙压溃不仅产生绝热压缩、射流冲击、摩擦剪切生热的"热点"因素;冲击射流产生的旋涡运动,还会起到搅拌混合作用,促进爆轰燃烧反应;同时旋涡运动的湍流能量还会通过粘性耗散转变为热能,供给爆轰波,与化学反应放热一起维持爆轰传播;即工业炸药爆轰中的微孔隙塌...     

爆轰波碰撞聚能效应及其数值分析

为了掌握爆轰波碰撞时的爆压和能量汇聚的规律,对爆轰波各种碰撞的爆压变化进行研究。首先基于爆轰波碰撞理论分析.得出爆轰波在正碰撞、斜碰撞和马赫反射三种条件下的爆压变化,确定马赫反射发生的条件,然后绘制入射角、偏离角和反射角间的关系曲线。应用Ls-dyna数值软件对爆轰波碰撞产生马赫反射的过程进行模拟。对比模拟和理论计算结果得知.对于多方指数为2.4的铵油炸药,马赫反射发生在斜爆轰波入射角为46.4°时,此时马赫波后压强达到最大值13.2 GPa,并在马赫波后形成高压区域。     

外界条件对爆轰制备纳米氧化铁的影响研究

爆轰法合成纳米氧化铁,具有工艺设备简单、成本低、操作方便等优点.不同的外界条件对生成产物的形状、性质以及晶粒大小有一定影响.本文基于相同实验材料及实验温度的基础上,使反应物在不同压力环境中爆轰反应,并利用透射电镜以及XRD衍射分析等方式,对两种情况下制得的γ-Fe2O3产物的性质、形貌以及晶粒粒径大小进行对比与分析.结果表明,外界压力变化后,反应生成的纳米氧化铁的表面形貌有所差异,如圆整度降低,分散性提高等.     

爆炸焊驻点近区应变场分析

采用理想流体对称碰撞模型沿流线研究了驻点近区的自然应变分布规律。计算结果表明，爆炸焊接驻点的应变为无穷大；在驻点附近5倍射流厚度范围内应变完成了突变。     

预热爆炸压实烧结纳米ITO陶瓷粉末

改进爆炸实验装置，并利用该装置实施了预热爆炸压实实验。以商业ITO纳米陶瓷粉末为原料，通过压力机将粉末压实到大约50％理论密度的初始压坯，选择预热温度为800℃以上进行爆炸压实，从而获得了致密且晶粒在纳米量级的良好烧结体。结果表明：预热爆炸烧结体微观组织结构均匀，晶粒尺寸分布在200nm左右，且将烧结体在扫描电镜上放大到100，000倍时仍未发现明显孔洞和微裂纹等缺陷。认为宏观塑性变形和晶粒长大是导致良好烧结的2个主要机制。     

爆轰烧结氧化铝黏结型纳米聚晶金刚石微粉

爆轰烧结氧化铝黏结型纳米聚晶金刚石微粉,并用热重分析仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪分析其热稳定性、形貌、晶体结构等。发现:聚晶粉体在空气中热稳定性良好,没有明显金刚石氧化现象;且粉体分散性较好,分散粒度在0.5～0.7 μm之间。聚晶金刚石粉体由粒径100～200 nm的大颗粒聚集而成,而大颗粒是由2～10 nm纳米金刚石颗粒经氧化铝紧密黏结而形成的聚集体。      

爆轰法制取氧化铝

为进一步探求纳米氧化铝的尺寸和晶型与混合炸药爆轰参数之间的有机联系,以九水硝酸铝和黑索金为原材料,按1∶8的质量比将两者均匀混合配制出密度约为0.8g/cm3的混合炸药在爆炸罐内进行爆轰实验研究,爆轰实验产物为灰色粉末。通过高分辨率透射电镜和X光衍射仪器对产物进行检测分析,分析结果表明产物为纳米氧化铝,氧化铝颗粒形状呈标准球形,大部分颗粒尺寸小于100nm,少量颗粒尺寸大于100nm,颗粒平均尺寸为30nm左右,氧化铝晶型为γ型。实验结果进一步证明了混合炸药中黑索金含量越高,爆轰合成的纳米氧化铝尺寸越大。