爆电电源炸药网络装药性能

爆电电源所用的炸药网络元件同普通的挠性炸药网络元件相比，具有装药面积大、药层薄、易裂纹脱落、装药精度难以控制的特点。而爆电电源网络板的装药精度对系统的起爆同步性和延迟时间控制起关键作用，直接影响到整个系统工作的可靠性。本项目主要针对爆电电源用炸药网络板装药进行研究。主炸药为太安，黏结剂为L7525硅橡胶。     

GH-927网络炸药配方

GH-927网络炸药是一种由敏化处理后的黑索金（RDX）为主炸药，弹性高聚物为粘结剂组成的可曲挠炸药。其特点是可以实现小直径、多拐角和大长径比传爆延时，主要用于常规战斗部起爆传爆序列装药，如鱼雷起爆器和爆炸逻辑网络装药。2003年研制了以RDX为基的两种网络炸药配方，2004年通过对比论证，确定了一种以RDX为基的GH-927炸药配方，并考察了该炸药的综合性能。     

ε-CL-20/F_(2311) PBXs力学性能和结合能的分子动力学模拟

本文应用分子动力学(MD)模拟方法,研究高能量密度化合物六硝基六氮杂异伍兹烷(ε-CL-20)与常用高聚物粘结剂F2311所构成的CL-20/F2311高聚物粘结炸药(PBXs)的力学性能和结合能随温度和高聚物浓度而变化的规律.结果表明,添加高聚物于主体炸药中,使其弹性模量减小,表明刚性减小,弹性增大,机械力学性能大为改善;在一定范围内,随高聚物F2311在PBXs中浓度的增加,体系结合能从正值变为负值,而随温度升高,体系的结合能变化不是很明显.     

ε-CL-20/F2311 PBXs力学性能和结合能的分子动力学模拟

本文应用分子动力学(MD)模拟方法, 研究高能量密度化合物六硝基六氮杂异伍兹烷(ε-CL-20)与常用高聚物粘结剂F2311所构成的CL-20/F2311高聚物粘结炸药(PBXs)的力学性能和结合能随温度和高聚物浓度而变化的规律. 结果表明, 添加高聚物于主体炸药中, 使其弹性模量减小, 表明刚性减小, 弹性增大, 机械力学性能大为改善; 在一定范围内, 随高聚物F2311在PBXs中浓度的增加,体系结合能从正值变为负值, 而随温度升高,体系的结合能变化不是很明显.     

一种高聚物粘结炸药和B炸药的本构关系研究

 利用万能材料试验机对一种高聚物粘结炸药（简称PBX炸药）和压装B炸药进行了准静态压缩实验,得到了两种炸药在不同应变率下的应力应变曲线。通过两种炸药在不同应变率下力学性能的研究,建立了两种炸药含应变率效应的本构方程。结果表明,建立的本构方程能较好地描述两种炸药在弹性阶段和强化阶段的力学性能。     

JOB-9003、JB-9014炸药老化规律

采用加速老化试验对JOB-9003、JB一9014炸药进行温湿度应力加载，试验条件分别为45，55，75℃以及45℃，65％RH，贮存时间达15个月，每3个月取样进行分析。采用凝胶渗透色谱法、X-射线光电子能谱、高效液相色谱、示差扫描量热计等分析手段，对高聚物分子量、主炸药成分、表面元素及结构、高聚物结晶度进行了测试，以此作为PBX炸药的老化特征量进行监测，获得了炸药在不同温湿度条件下的变化趋势。结果如下：     

简单拉伸下高聚物粘结炸药的损伤测量及损伤演化研究

 在简单拉伸载荷下高聚物粘结炸药呈现出非线性力学行为,这种非线性特性是由于材料内部损伤的演化和发展所致。采用弹性模量下降法测量了高聚物粘结炸药的损伤变量,据此建立了这类材料的损伤演化方程和本构关系,理论结果与实验结果吻合,并进一步讨论了高聚物粘结炸药的损伤度量方法和损伤特性。     

等静压、模压JOB-9003炸药件力学性能各向同异性

高聚物黏结炸药部件是通过不同成型工艺将造型粉压制成形再加工而成的。炸药的压制成形已有模压、半软半硬等静压到全软模等静压等不同成型工艺。在使用这些炸药部件以及对这些炸药部件进行力学性能分析时，一般均假定其力学性能是各向同性的，但尚未进行过试验研究。本文在这些不同工艺成形的JOB-9003炸药部件上取样测试，以不同方向取样的拉伸和压缩强度随温度变化曲线之间的差异比较不同工艺间力学性能的各向同异性，不同取样方向的拉伸和压缩强度随温度变化曲线如图1-2所示。     

JOB-9003炸药试件机械加载损伤超声检测

近来PBX材料损伤、损伤的非破坏过程检测已成为PBX材料研究和库存老化研究关注的热点和难点。为解决高聚物粘结炸药（PBXs）在加工或贮存过程中的损伤开裂的技术难题，开展了在典型力学加载条件下对炸药试样的超声波检测研究。依据材料的细观损伤的基本理论，对高于200kHz频率的线弹性各向同性体中损伤为一标量，泊松比不随损伤而变，且损伤因子D==1-p1C^2 L1/p0C^2 L0，p0，C L0为初始密度、声速，p1，CL1为有损伤时的密度、声速。     

一种以RDX为主炸药的低密度炸药

低密度炸药的特点就是密度低(一般都在0．08～0．8g／cm^3之间)，其爆速、爆压及威力均较低，有粉状、塑性、挠性和硬质等四种物理状态的制品。民用上广泛用于采矿及金属爆炸加工，军事上主要用于子母弹中心管抛撒药和其他抛撒器装药，也可用于装填普通水雷、浮雷和鱼雷等。研制这种炸药，一般可采取两种技术途径：(1)低密度泡沫炸药；(2)低密度塑料黏结炸药。低密度塑料黏结炸药具有成型工艺简单、操作安全，能在低比压下模压成型等优点，近几年已经做了大量的工作，已完成了以PETN为主炸药的JI-9016低密度炸药的研制，其密度为0．6g／cm^3，爆速为2390m/s，爆压为1．427MPa。     

TATB炸药在丙烯腈-苯乙烯共聚物溶液中的吸附行为

塑料黏结炸药(PBX)的生产过程，实质上是炸药在高分子黏结剂溶液中吸附黏结剂而黏结成粒的过程。本文通过吸附热力学和吸附动力学两方面研究了丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)溶液在不同粒径TATB炸药表面的吸附行为，吸附热力学与吸附动力学研究结果吻合。研究结果对于了解高聚物黏结剂在炸药表面的吸附机理及对造粒过程某些参数的选择具有一定的指导意义。     

三氨基三硝基苯基高聚物粘结炸药热力学性质的理论计算研究

高聚物粘结炸药(PBX)的热力学性质是用于炸药结构响应、安全性评估、数值模拟分析等的重要参数.由于PBX结构的多尺度特性,完全采取实验方法精细表征这些参数存在巨大的挑战.本文运用第一性原理和分子动力学计算的方法,系统研究了三氨基三硝基苯(TATB)基高聚物粘结炸药的热力学参数和界面热传导性质.利用散射失配模型研究了TATB与聚偏二氟乙烯(PVDF)界面的热传导过程,发现热导率随温度升高而上升,并且在高温情况下接近于定值.基于分子动力学获得的TATB热导率并结合界面热导率,分析了PBX炸药的热导与颗粒尺寸的关系,当颗粒尺寸大于100 nm时,界面热阻对于PBX热导率的影响有限.     

冲击加载和斜波加载下PBX炸药细观结构点火特性对比

基于有限元方法,采用Monte-Carlo法建立了考虑炸药颗粒尺寸、形状和位置随机分布的高聚物黏结炸药(PBX)的细观结构。计算分析了冲击加载和斜波加载下黏结剂、孔洞缺陷对PBX炸药细观结构点火特性的影响,研究发现黏结剂含量的增加有效提高了炸药的临界点火压力。相比冲击加载,斜波加载下PBX炸药的临界点火压力有明显提升。炸药内部的孔洞缺陷对临界点火压力的影响与加载方式相关,冲击加载下,孔洞缺陷降低了PBX炸药的临界点火压力;而斜波加载下,孔洞缺陷提高了PBX炸药的临界点火压力。     

压缩加载下三种含能材料细观破坏特征观察

 通过扫描电镜,对三种含能材料在不同应变率压缩条件下回收的试样断面进行了细观观察,得到了三种含能材料的细观破坏特征,并对其破坏机理进行了分析。同时结合高聚物粘结炸药（PBX炸药）和压装B炸药组分的比较,分析了两种炸药在高应变率条件下的不同破坏模式。     

基于X射线同轴相衬成像的炸药缺陷准静态扩展过程诊断

由于炸药具有弱吸收特性,利用传统的X射线成像技术难以获得质量较好的图像,因而无法对炸药内部的微小缺陷进行诊断。为提高炸药的X射线成像质量,采用X射线同轴相衬成像方法,获得了不同压力作用下高聚物粘结炸药(PBX)内部缺陷的一系列X射线相衬图像,从中清楚地观察到炸药内部缺陷从无到有、从小到大的准静态扩展过程,为研究高能炸药的热点形成机制提供技术支持。     

基于X射线同轴相衬成像的炸药缺陷准静态扩展过程诊断北大核心CSCD

由于炸药具有弱吸收特性,利用传统的X射线成像技术难以获得质量较好的图像,因而无法对炸药内部的微小缺陷进行诊断。为提高炸药的X射线成像质量,采用X射线同轴相衬成像方法,获得了不同压力作用下高聚物粘结炸药(PBX)内部缺陷的一系列X射线相衬图像,从中清楚地观察到炸药内部缺陷从无到有、从小到大的准静态扩展过程,为研究高能炸药的热点形成机制提供技术支持。     

一维二嵌段高聚物中电荷输运的分子弹性效应

基于扩展SSH(Su-Schrieffer-Heeger)模型并采用动力学方法讨论了一维二嵌段高聚物中分子弹性对电荷输运的影响。我们发现,由于两嵌段高聚物中分子弹性的差异,在其交界处会形成一个载流子跃迁势垒。增大注入电子的动能将有效降低电子隧穿的临界电场,而加大两段高聚物弹性的差别将增大临界电场的强度。     

一维二嵌段高聚物中电荷输运的分子弹性效应

基于扩展SSH(Su-Schrieffer-Heeger)模型并采用动力学方法讨论了一维二嵌段高聚物中分子弹性对电荷输运的影响。我们发现,由于两嵌段高聚物中分子弹性的差异,在其交界处会形成一个载流子跃迁势垒。增大注入电子的动能将有效降低电子隧穿的临界电场,而加大两段高聚物弹性的差别将增大临界电场的强度。     

不同温度下劈裂加载JOB-9003炸药的声发射特性

JOB-9003炸药力学性能强烈地依赖于成型工艺、温度、长期库存时间及湿度等环境条件，并呈现出非线性黏弹性，从实验角度深入研究这类材料的力学特性与表征，对于认清其物理规律，建立JOB-9003炸药本构模型，确定材料参数乃至对工程结构进行定量分析具有重要的现实意义。声发射（AE）技术可揭示应力引起的开裂、扩展和变形，对研究中的裂纹初期和微裂纹敏感，具有连续、实时监测等特点，已成为 评价结构的完整性以及分析结构破坏全过程的重要手段。     

高聚物黏结炸药的分子模拟进展

回顾了近年来在高聚物黏结炸药(PBX)原子和分子尺度数值模拟方面取得的进展,主要研究领域包括以下6个方面:炸药分子力场、热力学参数计算、耗散/输运性能、相图/相变动力学、动力学响应行为和热点形成机制。针对当前研究现状,介绍了各领域的代表性工作和主要研究成果。目前对PBX炸药的结构和静力学性能已有较充分的认识,但对炸药的动力学响应行为和细观起爆机制尚缺少系统的科学认识,存在一系列挑战性问题,如结构缺陷在爆轰反应后期的形态和表征,以及初始缺陷对爆轰波波形畸变的影响机制。需要将理论计算与实验相结合,以解决爆轰物理领域中的难点问题。