爆炸荷载作用下地铁隧道的冲击反应研究 被引量：32

1

作者 孔德森 孟庆辉 +1 位作者 张伟伟 张秋华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期68-72,共5页

随着地铁的大规模兴建,地铁隧道的抗爆防护研究成为一个迫切需要解决的问题。针对南京地铁区间隧道的实际工程地质条件,建立了地铁隧道的冲击反应计算模型和各种材料的模型,采用流固耦合算法,对10 kgTNT炸药作用下地铁隧道的冲击反应进... 随着地铁的大规模兴建,地铁隧道的抗爆防护研究成为一个迫切需要解决的问题。针对南京地铁区间隧道的实际工程地质条件,建立了地铁隧道的冲击反应计算模型和各种材料的模型,采用流固耦合算法,对10 kgTNT炸药作用下地铁隧道的冲击反应进行了全面研究。研究结果表明:隧道衬砌的速度和加速度变化与超压有关,随着距爆心距离的增大,爆炸冲击波对衬砌结构的影响逐渐减弱,而且在爆炸的初始时刻,隧道衬砌处于受拉状态,随着时间的推移,超压峰值逐渐衰减,隧道衬砌则由受拉状态变为受压状态,并逐渐趋于稳定,从而为地铁隧道的抗爆防护和应急预案的制定提供了依据。 展开更多

关键词 爆炸荷载 地铁隧道 冲击反应 时程曲线

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同配比W/Zr活性材料冲击反应实验研究 被引量：13

2

作者 刘晓俊 任会兰 宁建国 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期77-83,共7页

以W,Zr和ZrH_2为原料,采用热压烧结工艺制备不同配比的W/Zr活性材料。通过分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对W/Zr材料进行动态压缩测试并记录其冲击引发反应过程,同时采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对试件反应前后... 以W,Zr和ZrH_2为原料,采用热压烧结工艺制备不同配比的W/Zr活性材料。通过分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对W/Zr材料进行动态压缩测试并记录其冲击引发反应过程,同时采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对试件反应前后的物相、成分、微观形貌进行测试表征。结果表明:热压烧结制备的W/Zr活性材料结构较为致密,其相对密度≥87.5%;W/Zr活性材料准静态压缩强度≥1022MPa,破坏应变≤1%,为典型高强脆性材料;3组配比材料动态压缩强度均随应变率增加而提高,当冲击加载达到一定强度时,W/Zr材料破碎并与空气发生剧烈燃烧反应并生成ZrO_2。 展开更多

关键词 W/Zr 活性材料 热压 冲击反应

在线阅读 下载PDF 职称材料

内置冲击反应材料弹丸壳体侵彻损伤效应研究 被引量：3

3

作者 冯顺山 李伟 +2 位作者 周彤 黄岐 董永香 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期61-68,共8页

基于冲击波理论、带侵蚀模型的空腔膨胀理论及圆柱壳体动力学模型建立了内置冲击反应材料弹体结构侵彻靶板过程模型和过靶后的壳体变形模型。通过Matlab编程得到反应材料段壳体变形的时间历程,并分析了冲击速度和锥角对弹头速度、加速... 基于冲击波理论、带侵蚀模型的空腔膨胀理论及圆柱壳体动力学模型建立了内置冲击反应材料弹体结构侵彻靶板过程模型和过靶后的壳体变形模型。通过Matlab编程得到反应材料段壳体变形的时间历程,并分析了冲击速度和锥角对弹头速度、加速度、侵蚀质量、等效锥角及侵透靶时壳体变形量的影响。研究成果为内置冲击反应材料弹丸侵彻靶板时的结构变形损伤研究提供理论分析方法,并为反应材料损伤和冲击反应条件研究提供了基础支撑和参考依据。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 冲击反应材料 圆柱壳体 膨胀变形

在线阅读 下载PDF 职称材料

Al/Ni粉末复合材料冲击反应细观机制 被引量：2

4

作者 熊玮 张先锋 +2 位作者 陈海华 刘闯 谈梦婷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1823-1834,共12页

为阐明含能结构材料冲击反应机理,开展以Al/Ni粉末复合材料为代表的含能结构材料冲击反应细观模拟研究。基于Al/Ni粉末复合材料的扫描电镜照片建立细观有限元模型,并结合Mie-Grüneisen状态方程描述Al/Ni粉末复合材料冲击压缩行为... 为阐明含能结构材料冲击反应机理,开展以Al/Ni粉末复合材料为代表的含能结构材料冲击反应细观模拟研究。基于Al/Ni粉末复合材料的扫描电镜照片建立细观有限元模型,并结合Mie-Grüneisen状态方程描述Al/Ni粉末复合材料冲击压缩行为。在此基础上,基于反应扩散模型建立考虑多组分固相反应的Al/Ni粉末复合材料冲击反应细观模型,分析细观尺度上物质输运过程、冲击反应演化规律及冲击波传播特性。研究结果表明:Al/Ni粉末复合材料在冲击压缩速度(即粒子速度)为400 m/s时仅发生了微弱的化学反应,且化学反应程度随着冲击压缩速度的增大的加剧;化学反应最初发生于Al-Ni界面处,然后垂直于界面发展;冲击反应将引起材料冲击温度和压力的增高,同时对冲击波的传播起到强化作用。 展开更多

关键词 含能结构材料 Al/Ni粉末复合材料 冲击反应 细观机制 力-热-化学耦合

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ti-6Al-4V弹体破坏模式对冲击反应的影响研究

5

作者 何丽灵 张方举 +3 位作者 颜怡霞 谢若泽 徐艾民 周燕良 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期55-66,共12页

Ti-6Al-4V材料是武器结构轻量化时的重要替代材料,其冲击反应将可能增加战斗部毁伤威力,但目前缺乏对其冲击反应条件及反应机理的研究。本文将采用试验与理论分析方法,研究结构破坏模式对Ti-6Al-4V材料冲击反应的影响,获得其冲击反应条... Ti-6Al-4V材料是武器结构轻量化时的重要替代材料,其冲击反应将可能增加战斗部毁伤威力,但目前缺乏对其冲击反应条件及反应机理的研究。本文将采用试验与理论分析方法,研究结构破坏模式对Ti-6Al-4V材料冲击反应的影响,获得其冲击反应条件及反应机理。设计并开展了钛合金弹(头部与壳体均为钛合金)与复合弹(头部碳/碳复合材料、壳体空心钛合金圆柱)正侵彻混凝土试验,撞击速度在222~1 008 m/s之间。钛合金弹激发了剧烈的氧化冲击反应,但复合弹未产生冲击反应。破坏模式宏细观分析显示,钛合金弹侵彻后宏观结构基本完整,仅表面发生摩擦磨损,以细观组织剪切变形为主要失效模式,形成尺寸在微米量级至百微米量级的颗粒碎片,碎片个数可高达3×10~6。复合弹的钛合金空心圆柱被撕裂成块,撕裂面沿剪切带方向发展,碎块尺寸在毫米或以上量级,个数至多百余个。碎片供氧和供热的效率均与碎片尺寸成反比,而特定供氧与供热条件下,碎片尺寸足够小是Ti-6Al-4V材料发生冲击反应的必要条件,这是钛合金弹发生冲击反应而钛合金空心圆柱无法激发冲击反应的本质原因。在具备冲击反应必要条件的前提下,碎片个数越多,冲击反应烈度越高。 展开更多

关键词 冲击反应 TI-6AL-4V 破坏模式 碎片尺寸/个数 供氧/供热效率 反应烈度

在线阅读 下载PDF 职称材料

Al/PTFE弹丸冲击反应释能及Al颗粒粒径的影响 被引量：4

6

作者 高庆 程秀莲 +3 位作者 唐恩凌 陈闯 常孟周 韩雅菲 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第8期121-125,共5页

基于简化的反应释能评价方法,构建了准密闭容器实验系统,以超压传感器测试的容器内超压评价反应气体焓变,以红外热像仪和瞬态响应热电偶采集的温升评价容器材料吸收的内能,开展了2种不同Al粉粒径活性弹丸的冲击反应释能研究。结果表明:... 基于简化的反应释能评价方法,构建了准密闭容器实验系统,以超压传感器测试的容器内超压评价反应气体焓变,以红外热像仪和瞬态响应热电偶采集的温升评价容器材料吸收的内能,开展了2种不同Al粉粒径活性弹丸的冲击反应释能研究。结果表明:在500 m/s速度加载下,2μm和100μmAl粉粒径活性弹丸的单位质量冲击释能分别为2.9 kJ/g和1.3 kJ/g;测试系统总能量中容器材料吸收的内能最多,均占80%以上;计算得到Al粉颗粒的反应厚度为8.8μm,即在实验条件下活性弹丸中的Al组分在其粒径小于17.6μm时能完全反应,原料Al颗粒粒径选择亦需要在17.6μm以下。 展开更多

关键词 Al/PTFE弹丸 Al颗粒粒径 冲击反应释能 气相焓变 固相内能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于气炮实验的PTFE/Al复合材料冲击反应阈值 被引量：9

7

作者 葛超 乌布力艾散.麦麦提图尔荪 +2 位作者 田超 董永香 宋卿 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-8,共8页

基于16 mm口径气炮撞击实验,对铝颗粒增强的聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)/Al(PTFE/Al)冲击反应复合材料的冲击反应阈值开展了研究。为研究不同撞击加载条件下应变率和碰撞应力对PTFE/Al冲击诱发反应的影响,实验中采用铝、钢和... 基于16 mm口径气炮撞击实验,对铝颗粒增强的聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)/Al(PTFE/Al)冲击反应复合材料的冲击反应阈值开展了研究。为研究不同撞击加载条件下应变率和碰撞应力对PTFE/Al冲击诱发反应的影响,实验中采用铝、钢和低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)这3种不同材料的靶板及不同长度的试样,进行不同加载条件下的测试分析。实验结果显示,PTFE/Al材料的冲击诱发同时受到碰撞压力和加载应变率的影响。同时,通过对试样撞靶过程进行数值模拟,并与实验和理论结果进行对比。基于实验数据,拟合出PTFE/Al材料冲击反应的的预测曲线。 展开更多

关键词 冲击反应 阈值 PTFE/Al 撞击实验

在线阅读 下载PDF 职称材料

SHPB加载下PTFE/Al冲击反应的临界条件 被引量：7

8

作者 乌布力艾散.麦麦提图尔荪 葛超 +1 位作者 田超 董永香 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期957-965,共9页

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)加载方法和高速摄影技术,对混合压制烧结法制备的铝颗粒增强聚四氟乙烯复合材料(polytetrafluoroethylene/Al,PTFE/Al)的冲击反应临界条件进行研究。实验中采用钢杆、铝杆和不同尺寸的试样,进行不同加载条... 采用分离式霍普金森压杆(SHPB)加载方法和高速摄影技术,对混合压制烧结法制备的铝颗粒增强聚四氟乙烯复合材料(polytetrafluoroethylene/Al,PTFE/Al)的冲击反应临界条件进行研究。实验中采用钢杆、铝杆和不同尺寸的试样,进行不同加载条件下的测试,实验结果表明:PTFE/Al复合材料的冲击反应过程主要可分为变形、碎裂、反应阶段,其冲击反应临界同时关联于应力和应变率。并基于实验获得了PTFE/Al复合材料的冲击反应临界渐进线应力和应变率,通过对实验数据的归纳和分析,初步提出实验条件下关联应力和应变率的PTFE/Al临界反应关系式,获得冲击反应阈值预测曲线。 展开更多

关键词 PTFE/Al 分离式霍普金森压杆 冲击反应 临界条件

在线阅读 下载PDF 职称材料

空位对五唑阴离子盐Mn(N5)2冲击反应和损伤演化的影响 被引量：1

9

作者 姚闯 杨叶子 +2 位作者 余一 孙长庆 张蕾 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1003-1009,共7页

为探究微缺陷对五唑阴离子盐冲击响应、化学分解及损伤演化的影响,采用从头算分子动力学模拟方法研究了完美型Mn(N5)2晶体及含有3%空位浓度的Mn(N5)2晶体在不同速度(8,9,10,11,12 km·s^-1)c轴冲击波作用下的动力学演化和初始分解... 为探究微缺陷对五唑阴离子盐冲击响应、化学分解及损伤演化的影响,采用从头算分子动力学模拟方法研究了完美型Mn(N5)2晶体及含有3%空位浓度的Mn(N5)2晶体在不同速度(8,9,10,11,12 km·s^-1)c轴冲击波作用下的动力学演化和初始分解反应机理。冲击雨贡纽线的计算结果表明,含空位的Mn(N5)2体系比完美型体系在高压条件下表现出更大的体积压缩比。分子动力学模拟结果显示,当冲击波速vshock<10 km·s^-1时,完美型及含有空位的体系在5000 fs内均未出现分解反应,而仅出现了不足10%的体积压缩;当vshock=10 km·s^-1时,完美型体系于512.8 fs时刻开始在晶体内均匀地出现N—N键断裂的现象,而含空位体系的初始反应时间则提前至281.6 fs,并且N—N键的断裂集中发生在空位附近;当vshock继续增加至11 km·s^-1和12 km·s^-1时,两种体系的初始反应时间不断提前,反应进程不断加快,但空位对体系冲击波感度的提升作用和对分解反应进程的加速作用随着冲击波速的提升而不断减弱。研究结果表明空位是热点的早期成核结构之一,空位的存在促进周围的五唑分子发生级联分解,使损伤不断演化成长和传播,进而引起含能材料的点火。 展开更多

关键词 五唑阴离子盐 空位 冲击反应 损伤演化 从头算分子动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

Al粒径对富铝聚四氟乙烯基铝活性材料冲击反应性能的影响 被引量：5

10

作者 胡榕 姜春兰 +3 位作者 毛亮 祁宇轩 蔡尚晔 胡万翔 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期48-56,共9页

为研究Al粒径对50%∶50%质量比的富铝聚四氟乙烯基铝(PTFE/Al)活性材料在中高应变率下的冲击反应行为的影响,采用模压烧结成型法制备了50 nm、10μm、70μm、200μm 4种Al粒径的PTFE/Al活性材料试件。基于分离式霍普金森压杆(SHPB)实验... 为研究Al粒径对50%∶50%质量比的富铝聚四氟乙烯基铝(PTFE/Al)活性材料在中高应变率下的冲击反应行为的影响,采用模压烧结成型法制备了50 nm、10μm、70μm、200μm 4种Al粒径的PTFE/Al活性材料试件。基于分离式霍普金森压杆(SHPB)实验,利用高速摄像机拍摄不同应变率加载下PTFE/Al活性材料的冲击反应过程,分析Al粒径对PTFE/Al活性材料的冲击反应特性影响。实验结果表明:随着Al粒径从50 nm增加到10μm,反应延迟时间增加可达40%,反应持续时间降低可达17%,同时PTFE/Al活性材料参与反应的量逐渐减少,反应激烈程度和能量释放不断降低,反应难以持续进行;当Al粒径增加到70μm时,难以在SHPB加载下发生反应;加载应变率对PTFE/Al活性材料的反应性能也有较大的影响,PTFE/Al活性材料的反应延迟时间随着加载应变率的提高而降低;加载应变率和Al粒径对PTFE/Al活性材料的冲击反应扩散、反应速率、反应程度均有较大影响,可通过调节Al粒径来调节其冲击反应性能。 展开更多

关键词 聚四氟乙烯基铝活性材料 Al粒径 分离式霍普金森压杆 冲击反应

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应金属冲击反应过程的理论分析 被引量：20

11

作者 张先锋 赵晓宁 乔良 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期145-151,共7页

基于1维冲击波理论和粉末材料的冲击温度计算模型对反应金属的冲击响应行为、冲击温度及冲击反应过程进行了理论分析,分别考虑了材料密实度、冲击速度对冲击压力、冲击温度的影响;结合粉末材料冲击温度计算结果及冲击反应的化学动力学方... 基于1维冲击波理论和粉末材料的冲击温度计算模型对反应金属的冲击响应行为、冲击温度及冲击反应过程进行了理论分析,分别考虑了材料密实度、冲击速度对冲击压力、冲击温度的影响;结合粉末材料冲击温度计算结果及冲击反应的化学动力学方法,提出了考虑反应效率的反应金属冲击反应理论模型。利用新模型得到的计算结果与已有实验结果吻合较好。反应金属的冲击反应行为受密实度、冲击速度及材料种类影响明显。 展开更多

关键词 爆炸力学 冲击响应 1维冲击波理论 反应金属 冲击化学反应 冲击载荷

在线阅读 下载PDF 职称材料

试论中国国际关系理论的本体论意蕴 以冲击——反应视野下的国际无政府状态为线索 被引量：1

12

作者 何东 《宝鸡文理学院学报（社会科学版）》 2007年第1期16-20,共5页

创建中国国际关系理论应以本体论的研究为基础,研究本体论就是探索国际无政府状态的构成。西方语境下的国际无政府状态的两层内涵在于:民族国家是国际体系的基本行为体,各民族国家常使用武力解决争端。但在西方冲击——中国反应的视野下... 创建中国国际关系理论应以本体论的研究为基础,研究本体论就是探索国际无政府状态的构成。西方语境下的国际无政府状态的两层内涵在于:民族国家是国际体系的基本行为体,各民族国家常使用武力解决争端。但在西方冲击——中国反应的视野下,国际无政府状态的两层涵义扩展、转化为:文化国家与民族国家并列为国际体系的基本行为体,中国对西方冲击的反应具有逢强愈强、逢弱愈弱的特征。 展开更多

关键词 本体论 无政府状态 冲击——反应

在线阅读 下载PDF 职称材料

非冲击点火反应驱动的吉帕级缓前沿斜波加载技术

13

作者 杨天昊 种涛 +2 位作者 李涛 傅华 胡海波 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期150-157,共8页

为研究在吉帕、十微秒级缓前沿斜波作用下压装PBX炸药基体中微介观热点点火行为,设计了一种强约束压装PBX炸药非冲击点火反应驱动的斜波加载装置,基于炸药层流燃烧的燃速模型和自编的二维轴对称有限差分程序对装置输出的压力波形特性进... 为研究在吉帕、十微秒级缓前沿斜波作用下压装PBX炸药基体中微介观热点点火行为,设计了一种强约束压装PBX炸药非冲击点火反应驱动的斜波加载装置,基于炸药层流燃烧的燃速模型和自编的二维轴对称有限差分程序对装置输出的压力波形特性进行了分析,讨论了燃烧过程中加载炸药破碎程度和装置结构参数(壳体和隔层厚度)对输出波形的影响。计算结果表明,加载炸药破碎形成的燃烧比表面积大小是影响非冲击点火反应压力演化的关键因素,燃烧比表面积越大,输出的斜波压力越大,峰值压力可达吉帕以上,对应的压力上升前沿可从数十微秒降至数微秒。加载炸药外部壳体厚度即约束强度对非冲击点火反应产生的压力大小影响显著,壳体越厚输出的斜波压力越大。加载炸药与受试炸药之间的隔层厚度直接关系到输出至受试炸药处的斜波压力大小,随着隔层厚度的增大,输出的斜波压力以近似指数的关系衰减。参考计算结果完成了装置的结构设计,对受试PBX炸药进行了斜波加载实验,采用PVDF测得受试炸药入射界面处的压力为1.6 GPa、前沿宽度为25µs,初步证明了采用强约束压装PBX炸药非冲击点火反应实现吉帕、十微秒级斜波压力输出的可行性。 展开更多

关键词 压装PBX 强约束 非冲击点火反应 层流燃烧 燃烧表面积 斜波加载

在线阅读 下载PDF 职称材料

Al/PTFE活性材料冲击载荷作用下响应特性研究 被引量：5

14

作者 任耶平 刘睿 +4 位作者 陈鹏万 郭岩松 胡启文 葛超 王海福 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期48-59,共12页

为了研究铝(Al)/聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)活性材料冲击载荷作用下响应特性,制备了具有反应活性的Al/PTFE块体材料,设计了拉氏实验,采用不同厚度的铝隔板控制入射冲击波幅值,利用锰铜压阻计测量了冲击波在材料中传播过... 为了研究铝(Al)/聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)活性材料冲击载荷作用下响应特性,制备了具有反应活性的Al/PTFE块体材料,设计了拉氏实验,采用不同厚度的铝隔板控制入射冲击波幅值,利用锰铜压阻计测量了冲击波在材料中传播过程压力演化过程。同时,基于AUTODYN有限元软件,采用Lee-Tarver三项式点火模型对Al/PTFE活性材料拉氏实验进行数值模拟,并探讨了冲击波在500 mm长的Al/PTFE活性材料中长距离传播行为。研究结果表明,冲击波压力在Al/PTFE活性材料内短距离传播过程中存在明显的衰减,但是,当冲击波传播到远距离时,冲击波压力幅值和冲击波速度趋于稳定,分别为1.3 GPa和2180 m/s;同时,距离铝隔板越远的材料,其反应度越低并最终趋于0.17。正是由于材料化学反应释能,导致了冲击波压力传播过程最终趋于稳定状态。 展开更多

关键词 Al/PTFE活性材料 拉氏实验 冲击反应 Lee-Tarver三项式点火模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

冷轧成型Al/Ni多层复合材料力学行为与冲击释能特性研究 被引量：9

15

作者 熊玮 张先锋 +3 位作者 陈亚旭 丁力 包阔 陈海华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期128-136,共9页

基于冷轧成型工艺,采用不同的轧制道次制备Al/Ni多层复合材料。开展了Al/Ni多层复合材料准静态压缩和准密闭二次撞击反应实验,对它的力学性能和冲击释能特性进行测试。同时,通过扫描电镜得到了材料的细观结构特性,分析了Al/Ni多层复合... 基于冷轧成型工艺,采用不同的轧制道次制备Al/Ni多层复合材料。开展了Al/Ni多层复合材料准静态压缩和准密闭二次撞击反应实验,对它的力学性能和冲击释能特性进行测试。同时,通过扫描电镜得到了材料的细观结构特性,分析了Al/Ni多层复合材料细观特性对宏观力/化学行为的影响机制。结果表明,基于冷轧技术制备的Al/Ni多层复合材料比粉末压制而成的Al/Ni复合材料塑性更强,材料的抗压强度总体随冷轧次数的增加呈上升趋势。另外,冷轧3～5道次的Al/Ni多层复合材料的准密闭二次撞击反应实验表明,材料在相同的撞击速度(800～1 500 m/s)下释放的化学能随着轧制道次的增加而逐渐降低。 展开更多

关键词 多层复合材料 Al/Ni 材料 冲击诱发化学反应

在线阅读 下载PDF 职称材料

落锤加载下反应材料的反应性能 被引量：4

16

作者 陈鹏 屈可朋 +1 位作者 陈荣 袁宝慧 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期197-201,206,I0006,共7页

为了研究反应材料在落锤加载下的反应性能,利用10kg落锤直接加载反应材料,获得了材料在落锤不同落高加载下的应力—时间曲线;将应力—时间曲线和高速摄影拍摄结果进行了对比,并分析计算了单位质量材料在发生反应时的吸收能量;基于材料的... 为了研究反应材料在落锤加载下的反应性能,利用10kg落锤直接加载反应材料,获得了材料在落锤不同落高加载下的应力—时间曲线;将应力—时间曲线和高速摄影拍摄结果进行了对比,并分析计算了单位质量材料在发生反应时的吸收能量;基于材料的Johnson-Cook本构模型,使用有限元计算软件LS-DYNA计算了加载过程中的材料力学性能变化。结果表明,在无约束情况下使用10kg落锤加载,随着落锤下落高度的增加,应力随时间的变化越快,材料在1000μs时发生反应,对应的临界应力为281MPa,单位质量反应材料在发生反应时吸收的能量为40.9J/g,数值计算结果与实验结果能够吻合,进一步验证了材料Johnson-Cook本构模型的合理性。 展开更多

关键词 固体力学 反应材料 落锤加载 反应性能 冲击引发反应材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

钨锆合金反应结构材料的研究进展 被引量：1

17

作者 赵孔勋 王睿 +3 位作者 张周然 李顺 唐宇 白书欣 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期56-66,共11页

钨锆(W-Zr)合金兼具高密度、高强度、高反应潜能等优点,既可以发挥W基合金优异的侵彻性能,又可以利用Zr的氧化放热提供后效毁伤,在破片式杀爆战斗部、穿甲弹及小口径弹体中展现出巨大的应用潜力,从而备受国内外关注。本文综述了W-Zr合... 钨锆(W-Zr)合金兼具高密度、高强度、高反应潜能等优点,既可以发挥W基合金优异的侵彻性能,又可以利用Zr的氧化放热提供后效毁伤,在破片式杀爆战斗部、穿甲弹及小口径弹体中展现出巨大的应用潜力,从而备受国内外关注。本文综述了W-Zr合金反应结构材料的制备方法、力学性能以及反应特性,重点讨论了W-Zr合金在侵彻能力及反应释能方面的表现。在此基础上,提出W-Zr合金的未来发展应聚焦于W的燃烧特性调控以及塑性改善。另外,关于W-Zr合金组织结构、力学性能与动态破碎以及反应释能之间的协同机制仍缺乏系统性研究,后续需要通过实验研究与模拟计算相结合的方式进一步完善。 展开更多

关键词 钨锆合金 反应结构材料 制备方法 侵彻性能 冲击引发反应

在线阅读 下载PDF 职称材料

铝/聚四氟乙烯复合材料的研究进展

18

作者 张为鹏 郭惠丽 +3 位作者 付改侠 刘刚伟 任新联 胡宏伟 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1-6,13,共7页

系统综述了铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)复合材料的研究进展。就复合材料的动态力学性能而言,应变率越大,强度越高;复合材料中Al含量增加,弹性模量和屈服强度随之增加;温度升高,复合材料韧性增加,但动态压缩强度降低;铁粉、镍粉、钨粉、氧化... 系统综述了铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)复合材料的研究进展。就复合材料的动态力学性能而言,应变率越大,强度越高;复合材料中Al含量增加,弹性模量和屈服强度随之增加;温度升高,复合材料韧性增加,但动态压缩强度降低;铁粉、镍粉、钨粉、氧化铜、氢化钛、氢化锆等可以提高Al/PTFE复合材料的抗压强度。就复合材料的热性能而言,Al/n-PTFE的放热量远高于其他铝热剂,且纳米级铝粉与PTFE的反应性优于微米级铝粉。就复合材料的点火和燃烧性能而言,复合材料中PTFE的质量含量约35%时,燃烧压力最高,燃烧时间最短,中心火焰温度也最高;限域空心结构的复合材料样品燃烧优于实心、空心、核壳结构的样品;氢化钛、高氯酸铵、碳纳米管具有一定的助燃作用。就复合材料的冲击反应性能而言,加载应变率越高,材料反应延迟时间越小,反应越剧烈,且纳米级铝粉反应性和反应程度优于微米级铝粉;添加氧化物(三氧化铋、氧化铜、三氧化钼和三氧化铁)可以调节材料的能量释放特性。就复合材料的反应完全性而言,其作为弹丸发射速率越高,反应越完全;铝粉含量对反应完全性有非常显著的影响;氧化铜可以提高反应的完全性。就复合材料的应用场景而言,其对靶板的毁伤效果、纵火能力、提高推进剂力学性能和燃烧效率、作为防护材料的防护效果,比传统材料都有显著提高。此研究结果预计会对火炸药行业和战斗部行业从业者有重要的参考价值。 展开更多

关键词 铝/聚四氟乙烯复合材料 力学性能 热性能 点火和燃烧性能 冲击反应性 反应完全性 应用

在线阅读 下载PDF 职称材料

活性材料冲击释能行为研究进展 被引量：10

19

作者 汪德武 任柯融 +3 位作者 江增荣 赵宏伟 陈荣 郭宝月 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期83-99,共17页

活性材料是一种具备释能特性的新型材料,其在冲击导致的高压/高温作用下可以发生化学反应,释放大量的化学能,因此在破片、聚能破甲战斗部等军事领域有广泛的应用潜力。为了实现对活性材料释能过程的设计与控制,推进活性材料武器化应用进... 活性材料是一种具备释能特性的新型材料,其在冲击导致的高压/高温作用下可以发生化学反应,释放大量的化学能,因此在破片、聚能破甲战斗部等军事领域有广泛的应用潜力。为了实现对活性材料释能过程的设计与控制,推进活性材料武器化应用进程,就必须解答活性材料冲击释能行为中所包含的一系列复杂的力-热-化耦合问题。近40年来,对活性材料的冲击释能行为已开展了大量研究,本文在此基础上系统梳理了活性材料的冲击诱发化学反应机理、动力学以及相关效应的研究现状,重点关注活性材料的冲击释能实验表征技术、冲击诱发化学反应理论模型以及考虑力-热-化耦合的冲击压缩数值模拟方法等3方面的研究进展。总结认为,对活性材料冲击释能行为的研究已经具有一定的积淀,但目前对实验中超快化学反应行为的实时诊断研究还缺乏更加丰富、精细、直观的表征与探索,相关理论与数值模拟研究尚未建立能够完整描述活性材料冲击释能行为的力-热-化理论模型,缺乏能够从宏观尺度描述冲击释能行为的有效方法。因此,超快化学反应实验表征技术、宏观角度的力-热-化机理与模型建立及其数值模拟应用以及具备可调性能的活性材料制备新工艺3方面研究内容将是推进活性材料未来军事化应用的重点关注对象。 展开更多

关键词 活性材料 冲击释能 冲击诱发化学反应 力-热-化耦合行为

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型亚稳态合金材料冲击释能特性 被引量：8

20

作者 张云峰 刘国庆 +3 位作者 李晨 施冬梅 张玉令 甄建伟 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期692-697,I0004,共7页

为研究新型ZrNiAlCuAg亚稳态合金材料的冲击释能特性,采用准密封箱试验系统对含能破片进行了冲击超压试验,研究了材料在不同冲击速度下的超压时程曲线变化规律、超压峰值和超压峰值增长率。对比了新型ZrNiAlCuAg亚稳态合金材料与多种多... 为研究新型ZrNiAlCuAg亚稳态合金材料的冲击释能特性,采用准密封箱试验系统对含能破片进行了冲击超压试验,研究了材料在不同冲击速度下的超压时程曲线变化规律、超压峰值和超压峰值增长率。对比了新型ZrNiAlCuAg亚稳态合金材料与多种多功能含能结构材料的单位质量能量密度和单位体积能量密度。结果表明材料超压时程曲线呈先急速上升后缓慢下降的特点,其超压峰值、超压峰值增长率均与冲击速度正相关;当冲击速度大于1400 m·s^-1时,其反应效率接近40%。低速冲击时,材料的能量密度与其它含能破片相近,冲击速度达到1100 m·s^-1时,其能量密度快速上升,并超越其它种类含能破片,当冲击速度为1485 m·s^-1时,新型ZrNiAlCuAg亚稳态合金材料的单位质量能量密度达到3.83 kJ·g^-1,单位体积能量密度达到0.026 kJ·mm^-3。 展开更多

关键词 多功能含能结构材料 亚稳态合金 冲击诱发化学反应 释能特性 能量密度

在线阅读 下载PDF 职称材料