高能炸药药柱实验热爆炸的方法和结果

报导了有限尺寸非限定药柱的实验热爆炸方法，给出了三种尺寸的ＪＨ９１０５、ＪＯ９１５９、ＪＯＢ９００３、ＪＯＢ９００６和ＪＢ９００１炸药发生热爆炸的爆前升温、临界温度及其温度场分布数据，讨论了ＪＨ９１０５炸药的自催化机理和炸药发生热爆炸的超临界特征。     

炸药柱非限定热爆炸实验研究

对HMX/TATB系列配方和PBX 1的10mm 10mm、2 0mm 2 0mm、30mm 30mm炸药柱进行了非限定热爆炸实验 ,探讨HMX/TATB含量和几何尺寸对热爆炸临界温度的影响。结果表明 :TATB含量增加 ,炸药配方的热感度降低 ,炸药柱热爆炸临界温度增加 ,其增加趋势随TATB含量的增加而变得更加明显 ;炸药柱几何尺寸越小 ,影响越明显 ;线性拟合得到非限定炸药柱热爆炸临界参数,药柱半径r和热爆炸临界温度Tm 之间的关系式以及热爆炸延滞期t与临界温度Tm的关系式 ;计算获得PBX 1炸药柱非限定试验 4h不发生热爆炸反应的特征临界温度。     

炸药柱限定性热爆炸实验研究

在Frank kamenetskii热平衡方程基础上建立了二个 12 .7mm 2 5 .4mm炸药柱的限定性热爆炸实验装置、实验条件和实验方法 ,用于测定限定性热爆炸临界温度、反应延滞期 ,评价限定性热爆炸实验的反应水平。对于PBX 1炸药 ,限定性热爆炸的临界温度为 189 5℃ ,而30mm 30mm的炸药柱非限定热爆炸的临界温度为 197 5℃ ,表明在限定性体系中 ,由于炸药柱限定在金属铝的反应器里 ,热分解产物不易逸出 ,热量不易向环境传递 ,比非限定性体系易达到热爆炸临界条件 ,使热爆炸临界温度降低。此外 ,在相同环境温度下 ,PBX 6炸药柱的热爆炸延滞期比PBX 1炸药柱短 ,表明PBX 6炸药柱的热感度高 ,安全性低。     

塑料粘结TATB炸药散心爆轰波相对强度的发展

设计了几何相似的三种尺寸的半球形塑料粘结ＴＡＴＢ炸药系统。进行了驱动铜飞层和冲击有机玻璃靶的模比（或相似）实验及二维数值模拟计算，揭示了这种炸药系统散心爆轰波相对强度增长的行为。结果表明：在小尺寸情况下，炸药的爆轰性能明显偏离比例律（ｓｃａｌｉｎｇ ｌａｗ），但偏离并不很大；对于工程应用爆轰装置的精细计算，若采用不考虑化学反应的爆轰产物经验状态方程，需要用不同的状态方程参数描述不同尺寸炸药系统的行     

关于初始温度影响TATB炸药冲击引爆阈值的机制问题

通过具体的例证，分析了温度影响ＴＡＴＢ炸药冲击引爆阈值的机制问题，认为温度变化引起密度变化从而使炸药中的空穴参数变化不是导致引爆阈值变化的重要原因。     

Postbuckling behavior of rectangular moderately thick plates and sandwich plates

ＰＯＳＴＢＵＣＫＬＩＮＧＢＥＨＡＶｉＯＲＯＦＲＥＣＴＡＮＧＵＬＡＲＭＯＤＥＲＡＴＥＬＹＴＨＩＣＫＰＬＡＴＥＳＡＮＤＳＡＮＤＷＩＣＨＰＬＡＴＥＳＣｈｅｎｇＺｈｅｎ－ｑｉａｎｇ（成振强）ＷａｎｇＸｉｕ－ｘｉ（王秀喜）ＨｕａｎｇＭａｏ－ｇｕａｎｇ（黄茂光）...     

AN APPROXIMATE SOLUTION OF EIGEN－FREQUENCIES OF TRANSVERSE VIBRATION OF RECTANGULAR PLATES WITH ELASTICAL RESTRAINTS

ＡＮＡＰＰＲＯＸＩＭＡＴＥＳＯＬＵＴＩＯＮＯＦＥＩＧＥＮ－ＦＲＥＱＵＥＮＣＩＥＳＯＦＴＲＡＮＳＶＥＲＳＥＶＩＢＲＡＴＩＯＮＯＦＲＥＣＴＡＮＧＵＬＡＲＰＬＡＴＥＳＷＩＴＨＥＬＡＳＴＩＣＡＬＲＥＳＴＲＡＩＮＴＳ（周叮）ＡＮＡＰＰＲＯＸＩＭＡＴＥＳＯＬＵＴ...     

线性升温条件下炸药热爆炸临界温度的数值解

根据非等温条件下的定量DTA(或DSC)和谢苗诺夫热爆炸理论的关键式,提出了一种估算炸药热爆炸临界温度的方法。PETN、RDX、HNS和DATB的计算值与文献报导的实测值之间的一致性是满意的,两者相差在3.5%以内。     

BENDING SOLUTION OF A RECTANGULAR PLATE WITH ONE EDGE BUILT－IN AND ONE CORNER POINT SUPPORTED SUBJECTED TO UNIFORM LOAD

ＢＥＮＤＩＮＧ　ＳＯＬＵＴＩＯＮ　ＯＦ　Ａ　ＲＥＣＴＡＮＧＵＬＡＲ　ＰＬＡＴＥ　ＷＩＴＨ　ＯＮＥ　ＥＤＧＥ　ＢＵＩＬＴ－ＩＮ　ＡＮＤ　ＯＮＥ　ＣＯＲＮＥＲ　ＰＯＩＮＴ　ＳＵＰＰＯＲＴＥＤ　ＳＵＢＪＥＣＴＥＤ　ＴＯ　ＵＮＩＦＯＲＭ　ＬＯＡＤＸｕＱｉｌｏ...     

TATB钝感炸药本构关系的实验研究

利用分离式霍普金森压杆（ＳＨＰＢ） 完成了对ＴＡＴＢ钝感炸药在２ ～５０ｍ／ｓ 弹速范围内的冲击压缩实验。根据实验结果和回收样品分析确认ＴＡＴＢ属于含预损伤的非线性粘弹性体,并对１０２ ～１０３ｓ－ １ 应变率范围内的应力 应变曲线进行了拟合。     

烤燃条件下HMX/TATB基混合炸药多步热分解反应计算

采用多步热分解反应动力学模型,描述单质炸药热分解反应,提出了多组分网格单元计算方法,对以HMX/TATB为基的多元混合炸药在烤燃条件下的热反应过程进行了计算。通过炸药烤燃实验测量了炸药内部温度,获得了炸药点火时间,验证了计算的准确性。分析了混合炸药组成比例的变化对炸药热反应性能的影响。在HMX/TATB混合炸药热反应阶段,主要是HMX发生分解反应释放热量,TATB的反应量很少,随着混合炸药中TATB含量的增多,炸药的点火时间逐渐增长,点火温度逐渐增高,炸药热安全性增强。     

结晶特性与制造工艺对炸药件力学性能的影响

通过对塑料粘结炸药(PBX)在压制、热老化及贮存中炸药HMX、TATB和粘结剂F的性能变化规律的研究,揭示了加工和贮存条件对炸药件的力学性能的影响。得出如下结论:1)随着老化温度的提高,粘结剂F结晶度增加。TATB基PBX炸药经老化后力学性能没有明显变化,说明粘结剂结晶度和炸药颗粒度的变化对炸药总体性能影响不大。2)钢模压制的TATB基PBX药柱在经历多次温度循环后,TATB与粘结剂F界面的作用有所减弱,药柱内部产生由脱粘引起的缺陷,其力学强度下降。TATB基PBX药柱的力学强度与模量均随着环境温度的升高而呈下降趋势,而等静压成型能明显改善TATB基PBX的力学性能。     

受热炸药的冲击起爆特征

设计了炸药驱动飞片起爆受热炸药的实验装置,该装置既能够对实验炸药进行均匀地加热,又能够避免高温对加载炸药的影响。利用设计的实验装置对PBXC10炸药（HMX/TATB复合炸药）进行了14、100、140、160和180 ℃等5种不同加热温度下的冲击起爆实验,测量了该炸药内部压力的成长历程。采用点火增长反应速率方程对PBXC10炸药冲击起爆进行了数值模拟。根据实验结果,标定了不同温度下PBXC10炸药的点火增长模型参数,并给出了模型参数随温度变化的关系式,获得了不同温度下炸药的Pop关系。研究结果表明:PBXC10炸药的冲击波感度随温度的升高而升高,但与HMX炸药相比,其冲击波感度对温度的敏感性明显降低,这是因为PBXC10炸药中的TATB具有较好的降感作用。     

高温下带金属壳PBX炸药低速撞击敏感性数值模拟

炸药撞击感度和热安全性是评价炸药安全性能的重要指标。为了对高温下炸药撞击敏感性变化规律进行可靠预测，本文中通过数值模拟，研究不同预加热温度下带壳PBX炸药装药在小弹丸低速撞击下的热力学响应，得到炸药点火前至点火阶段局部高温区的位置、形态、温度和应变随时间在炸药中分布的变化。结果显示，炸药发生点火的撞击阈值速度与烤燃温度的关系并非单一随温度升高而降低，而是在加热至348.15 K时达到最高；根据温度和应力应变云图分析可得，随着烤燃温度的提高，炸药强度下降，PBX炸药装药局部高温区快速升温的主导因素由局部剪切变为压缩。热软化对炸药的撞击敏感性起重要作用。     

高能炸药摩擦感度的数值模拟

为了研究炸药摩擦安全性,利用熔化摩擦模型对几种高能炸药的摩擦感度进行了数值模拟,结果符合实验,并根据热分解反应速率分析了感度规律。由于炸药熔点一般低于点火温度,所以基于一个考虑熔化现象的炸药摩擦模型,在炸药感度实验条件下进行了一维数值模拟,给出了炸药熔化结果和摩擦点火的时间:4种摩擦感度较弱的炸药包括DATB、NQ、TATB和TNT的点火时间的顺序即感度顺序符合实验结果,说明摩擦点火模型适应性。进一步结合炸药热分解反应速率的大小顺序,数值模拟证明,在一定摩擦强度下,点火顺序会发生交换,说明摩擦感度实验不能完全说明炸药摩擦感度强弱顺序。     

起爆高密度TATB炸药的飞片速度阈值

采用实验与数值模拟相合的方法研究了飞片起爆钝感TATB炸药的性能。设计了飞片可靠起爆钝感TATB炸药的起爆序列,利用全光纤位移干涉测速系统分别测出飞片可靠起爆和未起爆TATB炸药的速度,初步确定飞片起爆钝感TATB炸药的起爆速度阈值。采用DYNA2D程序对飞片起爆TATB炸药过程进行数值模拟,模拟结果与实验结果相符合。     

JBO-9021炸药的冲击起爆Pop关系

采用激光干涉测速技术和高速扫描相机,对新型钝感高能炸药JBO-9021（TATB、HMX和黏结剂的质量分数分别为80%、15%和5%）的冲击起爆Pop关系进行了研究。通过激光干涉测速技术获得了JBO-9021炸药冲击起爆过程中不同光纤探针处（即不同冲击波位置）的粒子起跳瞬时速度,结合未反应炸药的雨贡纽曲线,获得了粒子起跳点的冲击波压力;通过高速扫描相机获得冲击到爆轰距离,结合光纤探针所处位置,得到不同压力下JBO-9021炸药的冲击到爆轰距离,进而拟合出反映JBO-9021炸药冲击起爆性能的Pop关系曲线。结果显示,相对于TATB基PBX9502炸药和HMX基PBX9501炸药,JBO-9021炸药的冲击起爆性能更加优异。     

钝感炸药爆轰性能的数值模拟

采用唯象反应率及相应状态方程对敏感与钝感两类炸药进行了数值模拟研究。结果表明:应用一般流体力学方程组的差分计算与反应率对释能过程的模拟，虽不能模拟爆轰波的精细结构及由此而引起的非理想效应，但仍能反映钝感炸药的部分性能。对数值模拟中的一些限制与条件，也进行了探讨。     

TATB微观结构对炸药爆轰波传播性能的影响

采用不同工艺方法制备出了3种具有不同微观结构特征的超细TATB炸药粉体,用2％(质量分数)的F2311作粘结剂,压制出了不同密度的TATB基炸药试样。采用飞片短脉冲冲击起爆装置,研究了TATB基炸药中爆轰波的传播性能。研究结果表明,在一定的短脉冲冲击起爆条件下,TATB微观结构对炸药爆轰波传播性能影响较为明显。     

热环境对超高温陶瓷材料抗热震性能的影响

基于超高温陶瓷材料相关材料参数对温度的敏感性,以现有的抗热震断裂评价理论为基础,通过考虑温度对超高温陶瓷材料物理性能的影响,探讨了热震温度范围内热应力衰减系数、表面热传递系数、热冲击初始环境温度等热环境参数对抗热冲击阻力参数、断裂临界温差和断裂临界温度的影响.