有机过氧化物安定性的差示扫描量热测定

1 引言有机过氧化物是一种自反应性物质.这类物质在制造、使用、贮存过程中或由于自分解发热、热积累导致燃烧、爆炸,或由于冲击、摩擦、电火花、明火等外部作用导致燃烧爆炸而造成人员伤亡.差示扫描量热法(DSC)、压力容器试验法(PVT)是评价这类物质安全性的基本方法.本文利用DSC法对7种有机过氧化物进行了加热分解试验研究,探讨其热安定性、发生热爆炸的难易程度及剧烈程度.     

酚醛层压材料的冲击力学行为及本构模型

为了研究酚醛层压材料的冲击力学行为并获得本构模型,利用万能试验机和整形修正的分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对材料试样进行了应变率范围为10-3~103 s-1的单轴压缩实验,得到了不同加载应变率下的应力应变曲线,对其在准静态、动态载荷下的压缩破坏机理进行了初步探讨。结果表明,酚醛层压材料具有较强的应变率效应,与准静态(1.67×10-3 s-1)时相比,在动态载荷(7×102 s-1)下,峰值应力增加了约10倍;破坏应变减少了约一半;在准静态和动态加载条件下试样力学性能的差异是由于纤维基体界面特性以及不同应变率下破坏模式的不同;采用朱-王-唐本构方程描述了酚醛层压材料力学行为,拟合得到了本构方程的系数,在加载过程中,理论计算值与实验结果吻合较好。     

云爆药剂爆炸超压测试及威力评价

借助压力测试系统,在自由场及地面布置压力传感器,分别测量了熔铸TNT、一次云爆药剂和二次云爆药剂在自由场和地面的爆炸场冲击波超压,经分析处理后拟合得到适用于3种炸药的自由场和空中爆炸超压发展公式,并计算云爆药剂的TNT当量。实验结果表明:实验选用的二次云爆药剂的自由场和地面平均TNT当量相比一次云爆药剂分别提高了60%和69%,说明二次云爆药剂比一次云爆药剂具有更大的超压作用效果;3种药剂的自由场超压峰值都比地面小10%左右,说明地面的反射效应依旧存在,在实际超压威力评估时应采用一定的修正系数。实验结果可丰富云爆药剂和传统炸药的小当量实验对比数据,为云爆药剂爆炸场参数的研究和威力评估提供参考。     

液体燃料爆炸抛撒近场阶段的数值研究

对液体燃料爆炸抛撒的复杂过程进行简化,建立了近场一维轴对称气相流动的数学模型,给出了变质量运动边界的处理方法,并进行了数值模拟,计算所得r-t曲线与试验曲线有较好的一致性.数值模拟预测了在不同比药量条件下,燃料抛撒近场阶段内重要参量变化与分布情况.     

TVD格式在燃料蒸气云爆炸场数值模拟中的应用

本文采用了有限差分方法——TVD格式(Total Variation Diminishing,A.Harten,1983)对燃料蒸气云爆炸产生的二维轴对称爆炸场进行了数值模拟。爆炸波超压和运动轨迹的数值计算值与实验结果吻合得相当好。     

碳氢混合燃料（C5~C6）气云爆轰胞格结构实验研究

 改进烟迹技术之后，在初始为常温常压的条件下，进行了碳氢混合燃料（C₅~C₆）的气云爆轰胞格结构实验研究，得到了清晰的胞格烟迹记录，同时讨论了燃料气云的当量比和起爆能对胞格结构的影响。实验表明：C₅~C₆混合燃料的爆轰波胞格宽度和胞格长度均随当量比的增加而线性增大；随着起爆能的不断增大，混合燃料的胞格宽度和胞格长度均是先增大后减小，且当起爆能足够高时，在胞格结构内可观察到精细结构的存在。     

添加剂对黑索今颗粒包覆度和机械感度的影响

采用接触角测定仪测定了添加不同助剂的黏结剂溶液表面张力,以及在RDX炸药颗粒表面的接触角,通过扫描电镜图像、X射线能谱和样品的机械感度评价样品的表面包覆情况。分析了铺展系数、黏附功与包覆度、特性落高的关系,发现包覆度随铺展系数的增大而增大,随黏附功的增大而减小,说明铺展系数越大、黏附功越小,对润湿包覆越有利。且包覆度越大,特性落高越大,机械感度越低。扫描电镜研究结果表明,包覆后样品表面有一层均匀的橡胶薄膜。XPS分析结果表明,未添加助剂时的包覆度为16.85%,添加增黏剂和表面活性剂后样品包覆度可提高到95.41%。机械感度结果也表明,添加合适的助剂后特性落高由11.47 cm提高到25.12 cm,摩擦感度也明显降低。     

燃料爆炸抛撒成雾的实验与数值研究

为了合理设计云雾爆轰装置 ,对液体燃料爆炸抛撒规律作了实验与数值模拟研究。获得 6～ 2 5 0kgFAE装置云雾形成的若干重要实验数据。通过实验数据分析给出了云雾膨胀的相似律 ,并研究了爆炸抛撒过程中近场与远场阶段特性 :用一个简化的解析模型描述了液体燃料的近场膨胀 ,给出了液体燃料在加速阶段的极限速度 ;用数值方法研究了远场云雾的物理特性 ,给出了云雾速度场及云雾内部燃料浓度与燃料蒸汽浓度的分布。     

环氧丙烷-空气混合物爆轰波胞格结构的研究

对碳氢燃料云雾爆轰波胞格结构的影响因素进行了分析:比较了初始温度在25℃和100℃条件下碳氢燃料胞格尺寸,发现胞格尺寸相差不大;胞格尺寸随初始压力的降低而增大,在相对压力为负压条件下得到清晰的爆轰波胞格结构;起爆能的增大可以导致更加复杂的爆轰波次胞格结构出现。     

多爆源云雾爆炸波相互作用的三维数值研究

从三维全N S方程出发,用二阶迎风TVD格式,针对贴地和近地三种不同的爆源位置,研究了两团云雾爆炸后爆炸场的相互作用。计算结果表明:本文的方法可模拟多爆源爆炸后冲击波的传播和爆炸场复杂的波系结构。压力分布可确定爆炸场任意位置的压力时间变化历程。