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HNS-Ⅳ基PBX的冲击起爆点火增长模型参数 被引量：1
1
作者 赵雅琦 杨沙 +5 位作者 曹威 郭伟 宋清官 段英良 黄兵 韩勇 《含能材料》 北大核心 2025年第1期65-72,共8页
为了获得HNS-Ⅳ(Ⅳ型六硝基茋)基高聚物粘结炸药的冲击起爆点火增长模型参数,采用炸药平面波加载冲击波的方法,冲击波经隔板衰减后作用到被测炸药上,使用光学多普勒测速技术获得被测炸药与LiF窗口的界面粒子速度曲线。一发试验的隔板上... 为了获得HNS-Ⅳ(Ⅳ型六硝基茋)基高聚物粘结炸药的冲击起爆点火增长模型参数,采用炸药平面波加载冲击波的方法,冲击波经隔板衰减后作用到被测炸药上,使用光学多普勒测速技术获得被测炸药与LiF窗口的界面粒子速度曲线。一发试验的隔板上可同时放置多发不同厚度药片,通过调整隔板厚度改变输入压力,可以获得界面粒子速度的增长过程。同时,基于反向撞击法获得了被测炸药的未反应冲击绝热线,基于直径10 mm圆筒试验获得了圆筒膨胀速度时间曲线,采用遗传算法拟合试验结果分别获得了未反应炸药和爆轰产物JWL状态方程参数。最后,采用点火增长模型对不同厚度炸药与LiF窗口的界面粒子速度曲线进行了拟合。结果表明,未反应炸药和爆轰产物状态方程参数曲线拟合相关性较高,获得的点火增长模型参数很好地模拟了冲击起爆试验结果,可以满足起爆传爆序列设计需要。 展开更多
关键词 高聚物粘结炸药(pbx) 冲击起爆 点火增长 HNS-Ⅳ 状态方程
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PBX非线性蠕变本构模型及其数值实现
2
作者 李辉 靳凡 +3 位作者 范志庚 李潘 黄鹏 郝志明 《火炸药学报》 北大核心 2025年第5期444-452,I0002,共10页
为了准确表征高聚物黏结炸药(PBX)在长时蠕变加卸载过程中的非线性力学行为,以PBX9502炸药为例,采用两类传统蠕变模型中的两种典型模型(幂次模型和Burgers模型)分析了在预测蠕变卸载恢复性能时的有效性;基于Boltzmann叠加原理,提出了一... 为了准确表征高聚物黏结炸药(PBX)在长时蠕变加卸载过程中的非线性力学行为,以PBX9502炸药为例,采用两类传统蠕变模型中的两种典型模型(幂次模型和Burgers模型)分析了在预测蠕变卸载恢复性能时的有效性;基于Boltzmann叠加原理,提出了一种依赖于加载历史的非线性蠕变本构模型;将其拓展为三维变载荷形式,并对其进行数值离散,推导了应力更新形式和Jacobian矩阵;通过编写用户材料子程序方法,实现了非线性蠕变本构模型的数值应用,完整模拟了PBX蠕变加卸载过程和松弛加卸载过程。结果表明,两类传统黏弹塑性模型无法预测PBX蠕变卸载恢复性能,而非线性蠕变本构模型及数值模拟方法将PBX蠕变加卸载性能统一融合,能够描述PBX完整的加卸载响应特性,可推广应用于相关材料在变载荷下的蠕变和松弛性能预测。 展开更多
关键词 材料力学 高聚物黏结炸药 pbx 蠕变恢复 pbx9502炸药 蠕变本构模型 Boltzmann叠加原理
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高效钝化HMX在PBX中应用的安全性
3
作者 段舒怡 许冰 +2 位作者 丁峰 祝青 李尚斌 《火炸药学报》 北大核心 2025年第7期679-686,I0004,共9页
通过逐级放大的方法获得了公斤级制备高效钝化HMX(HD-HMX)颗粒的能力,对不同放大级别制备获得的HD-HMX颗粒的理化性能和机械感度进行了测试,并对HD-HMX基PBX的爆轰性能进行了测试评估;通过落锤撞击、枪击试验、反向撞击法、绝热加速量... 通过逐级放大的方法获得了公斤级制备高效钝化HMX(HD-HMX)颗粒的能力,对不同放大级别制备获得的HD-HMX颗粒的理化性能和机械感度进行了测试,并对HD-HMX基PBX的爆轰性能进行了测试评估;通过落锤撞击、枪击试验、反向撞击法、绝热加速量热法、慢烤试验等方式,对其安全性能进行研究。结果表明,HD-HMX的摩擦感度、撞击感度均为0;HD-HMX基PBX的爆速为8551m/s、爆压为36.55GPa,相比于HMX基PBX没有明显降低,说明包覆引入的少量钝感剂并不会明显影响其爆轰性能;HD-HMX基PBX药片在落锤撞击下爆炸概率为0,12.7mm枪击反应等级为燃烧,慢速烤燃反应等级为燃烧。相比于未处理HMX基PBX药柱,HD-HMX基PBX药柱对机械刺激、冲击刺激、热刺激的反应剧烈程度明显降低。 展开更多
关键词 钝化HMX 表面包覆 高聚物黏结炸药 pbx 爆轰性能 安全性能
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PBX炸药热分解参数的预测模型构建与应用
4
作者 曹落霞 王浩 +3 位作者 周天宇 黄谦 吕子剑 周阳 《含能材料》 北大核心 2025年第4期384-391,共8页
为实现慢烤模型在炸药配方与装药行为全链条预测,并消除点火后温度场数值“奇点”问题,采用多组分参数拟合模型,对聚合物粘结炸药PBX⁃9501、PBX⁃9502及新型PBX⁃4的热分解响应与慢烤特性进行了系统性研究。通过构建组分参数驱动的全过程... 为实现慢烤模型在炸药配方与装药行为全链条预测,并消除点火后温度场数值“奇点”问题,采用多组分参数拟合模型,对聚合物粘结炸药PBX⁃9501、PBX⁃9502及新型PBX⁃4的热分解响应与慢烤特性进行了系统性研究。通过构建组分参数驱动的全过程模拟框架,建立基于Arrhenius反应动力学与JWL产物气体状态方程的多物理场耦合模型,实现从炸药热分解初态到壳体破裂终态的全过程数值表征。研究结果表明:PBX⁃9501和PBX⁃9502的点火时间模拟值与已有实验数据误差分别为3.4%和5.7%,验证了模型的可靠性;PBX⁃4的爆响时间预测值与验证实验均值误差仅为2.3%,验证了模型的泛化能力。通过动态调控产物气体状态参数,成功将爆炸温度稳定在3328~3502 K的合理区间,解决了已有纯固体烤燃模型中的点火后温度场“奇点”问题。 展开更多
关键词 聚合物粘结炸药(pbx) 烤燃实验 数值模拟 点火 产物膨胀
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聚能射流作用下带壳PBX装药响应特性实验与仿真模拟
5
作者 邢旭阳 肖有才 +3 位作者 余万千 屈可朋 蒋海燕 王志军 《火炸药学报》 北大核心 2025年第2期177-185,I0007,共10页
为了研究聚能射流作用下带壳PBX装药的响应特性及撞击安全性,开展了50 mm和81 mm两种射流源在不同炸高下的射流冲击实验;设计了一套射流作用下可接触式测量带壳PBX装药反应形成冲击波的实验装置,获取了实验中弹体底部的冲击波压力、弹... 为了研究聚能射流作用下带壳PBX装药的响应特性及撞击安全性,开展了50 mm和81 mm两种射流源在不同炸高下的射流冲击实验;设计了一套射流作用下可接触式测量带壳PBX装药反应形成冲击波的实验装置,获取了实验中弹体底部的冲击波压力、弹体底部钢柱中的应力波;提出了一种射流冲击实验中带壳装药反应形成冲击波的测试方法;利用LS-DYNA对实验过程进行了数值模拟,并且分析了射流口径与炸高对带壳装药冲击起爆的影响,给出了不同口径射流作用下带壳PBX装药临界起爆条件。结果表明,50 mm的射流源在自身直径分别为2倍、4倍和6倍炸高时均能引爆带壳PBX装药,使其发生爆轰反应;81 mm的射流源在3倍和5倍炸高时可以引爆带壳PBX装药,当炸高增加至8倍时,带壳PBX装药则没有发生爆轰反应;在PBX装药发生完全爆轰反应时,弹体底部的冲击波压力达到23 GPa,弹体底部钢柱距顶端100 mm处应力波强度约600 MPa。模拟结果和实验结果吻合较好。同时,50 mm和81 mm两种药型罩射流冲击带壳装药临界起爆炸高分别为其口径的9倍和7倍,说明射流口径对其本身毁伤性能的影响大于炸高,当射流穿过壳体后剩余能量大于38.4 mm^(3)/μs^(2)即会引发爆轰反应。 展开更多
关键词 爆炸力学 带壳pbx装药 聚能射流 冲击波压力 反应烈度
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压制参数对PBX模拟材料成型质量的影响
6
作者 何海龙 张亚军 +2 位作者 金志明 侯震 陈浩泽 《塑料》 北大核心 2025年第2期63-68,共6页
为研究PBX压制成型过程中压制参数对药柱成型质量的影响,以硫酸钠(Na_(2)SO_(4))晶体和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)黏结剂制备PBX模拟材料,采用不同压制参数(压制压力、压制温度、压制速率和保压时间)进行了PBX模拟材料药柱压制实验,并对药柱... 为研究PBX压制成型过程中压制参数对药柱成型质量的影响,以硫酸钠(Na_(2)SO_(4))晶体和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)黏结剂制备PBX模拟材料,采用不同压制参数(压制压力、压制温度、压制速率和保压时间)进行了PBX模拟材料药柱压制实验,并对药柱样品进行了成型密度、单轴压缩实验和巴西实验测试,研究了压制参数对药柱成型质量的影响。结果表明,提高压制温度、压制压力、增加保压时间和减小压制速率能提高成型药柱相对密度和力学性能;其中,压制压力和温度对成型质量的影响较大,当压制温度由25℃升高至80℃时,成型药柱的相对密度提升了0.92%,压缩强度提升了4.03 MPa,当压制压力由150 MPa提升至350 MPa时,成型药柱的相对密度提升了3.56%,压缩强度提升了5.65 MPa。此外,保压时间较长导致黏结剂发生蠕变,影响成型药柱的力学性能。 展开更多
关键词 pbx模拟材料 压制参数 成型质量 巴西实验 成型密度
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HTPB基浇注PBX替代材料固化度超声测量方法研究
7
作者 楼子豪 王克俭 +2 位作者 牛余雷 黄翰哲 马梓煜 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期188-191,196,共5页
为快速准确测量端羟基聚丁二烯(HTPB)基浇注高聚物粘结炸药(PBX)在固化过程中的固化度,采用非等温差示扫描量热(DSC)法对HTPB基浇注PBX粘结剂体系在固化过程中的放热量进行测量,同时采用超声波纵波透射法对浇注PBX替代材料试样在固化过... 为快速准确测量端羟基聚丁二烯(HTPB)基浇注高聚物粘结炸药(PBX)在固化过程中的固化度,采用非等温差示扫描量热(DSC)法对HTPB基浇注PBX粘结剂体系在固化过程中的放热量进行测量,同时采用超声波纵波透射法对浇注PBX替代材料试样在固化过程中的超声波传播速度进行测量研究。结果表明:随着固化反应的进行,通过DSC法测得的不同固化时间下粘结剂体系的放热量逐渐减少,通过超声波纵波透射法测得超声波在浇注PBX替代材料试样内的传播速度逐渐增大。根据不同固化时间下放热量的数值可以计算出粘结剂体系在不同固化时间下的固化度,将DSC法与超声波纵波透射法对应,拟合得到超声波传播速度关于固化度的关系曲线,从而实现对浇注PBX替代材料试样固化度的快速、无损检测。 展开更多
关键词 高聚物粘结炸药(pbx) 差示扫描量热法(DSC法) 固化度 超声波
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PBX-9407炸药冲击波比能流密度研究
8
作者 杨小伟 王浩 王正宏 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期130-135,共6页
混合炸药作为战斗部爆炸冲击波的能量来源,其冲击波特性具有重要的研究意义。通过对TNT炸药冲击波参数的仿真分析,基于冲击波超压、粒子速度和正压时间等参数,获得炸药在不同对比距离处的能流密度参数,并基于文献中RDX基混合炸药的JWL... 混合炸药作为战斗部爆炸冲击波的能量来源,其冲击波特性具有重要的研究意义。通过对TNT炸药冲击波参数的仿真分析,基于冲击波超压、粒子速度和正压时间等参数,获得炸药在不同对比距离处的能流密度参数,并基于文献中RDX基混合炸药的JWL状态方程进行了其比能流密度的计算,与TNT炸药的冲击波及比能流密度进行了对比。结果表明:比能流密度是做功的参数,采用比能流密度对比炸药冲击波性能具有较明显的优势;TNT、RDX基混合炸药冲击波比能流密度与对比距离的倒数采用三次多项式公式拟合,参数分别为23 880.5、51 417.7、-3 382.6和28 771.0、65 866.9、-4 319.0;计算不同对比距离处比能流密度增量可知,RDX基混合炸药比能流密度比TNT平均高出27.0%,增量值相对极差6.5%。 展开更多
关键词 pbx-9407 状态方程 冲击波 超压 比能流密度
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HMX基高固相PBX挤注装药安全性研究
9
作者 陈锦健 高文江 +2 位作者 王建华 王姝雅 张亚杰 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第7期1-7,共7页
针对90%以上固含量浇注PBX炸药体系流动性差,不适用于传统浇注工艺装药的问题,提出一种HMX基高固相PBX炸药配方为对象,采用数值模拟方法,获取了挤注装药过程中挤注压力、挤注出口直径、挤注温度对药浆流动的影响规律。结合改进的PBX炸... 针对90%以上固含量浇注PBX炸药体系流动性差,不适用于传统浇注工艺装药的问题,提出一种HMX基高固相PBX炸药配方为对象,采用数值模拟方法,获取了挤注装药过程中挤注压力、挤注出口直径、挤注温度对药浆流动的影响规律。结合改进的PBX炸药撞击感度与摩擦感度测试方法,获得了HMX基高固相PBX炸药最小发火应力。实验结果表明:挤注装药过程中药浆受到的最大应力远小于实验测试最小点火应力,结合工艺生产效率,确定了5 kg药量,挤注压力3 MPa,挤注模具出口直径12 mm,药浆温度60℃时为最佳挤注装药工艺参数。 展开更多
关键词 pbx炸药 挤注装药 数值模拟 炸药安全性 测试方法
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基于冲击加载的PBX炸药JWL状态方程研究
10
作者 范晨阳 徐瑞 +2 位作者 裴柯磊 邢旭阳 肖有才 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第5期8-12,47,共6页
针对PBX炸药在高过载作用下安全性问题,研究其在平面正冲击波作用下的物态方程具有重要意义。基于平面正冲击波关系式及雨贡纽曲线,采用“对称碰撞”实验方式对PBX炸药在不同冲击波阵面后的物态方程进行了研究,获得了PBX炸药冲击波速度... 针对PBX炸药在高过载作用下安全性问题,研究其在平面正冲击波作用下的物态方程具有重要意义。基于平面正冲击波关系式及雨贡纽曲线,采用“对称碰撞”实验方式对PBX炸药在不同冲击波阵面后的物态方程进行了研究,获得了PBX炸药冲击波速度与粒子速度的相互关系。通过平面正冲击波的3个守恒关系式、炸药初始状态条件、CJ爆轰理论中的峰值点以及初始状态与等熵线的相切关系,结合优化算法拟合了PBX炸药未反应JWL状态方程参数,为预测PBX炸药在更大冲击波阵面后的内部压强、密度、能量状态提供了重要的依据。 展开更多
关键词 pbx炸药 未反应JWL状态方程 雨贡纽曲线 粒子速度 冲击波速度
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PBX炸药缝隙挤压加载下的破裂模式及点火响应
11
作者 胡秋实 尚海林 +2 位作者 吴兆奎 廖深飞 傅华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3135-3146,共12页
武器装药服役过程中内部容易产生缝隙等结构弱环。针对圆形缝隙开展PBX-3炸药及其模拟材料缝隙挤压加载实验。通过结构设计,使样品内部的宏观裂纹在实验结束后的拆卸过程中不发生破坏,保留裂纹原始形貌以便于观测分析。采用45°镜... 武器装药服役过程中内部容易产生缝隙等结构弱环。针对圆形缝隙开展PBX-3炸药及其模拟材料缝隙挤压加载实验。通过结构设计,使样品内部的宏观裂纹在实验结束后的拆卸过程中不发生破坏,保留裂纹原始形貌以便于观测分析。采用45°镜反射成像结合高速摄影,记录样品缝隙挤压的动态全过程。采用欧拉-拉格朗日耦合方法对炸药缝隙挤压过程进行仿真计算,用未点火情况下的实验数据进行模型参数校核,使用校核后的模型对点火情况进行再计算。基于做功和加热增加物体内能的等效性,对主导点火机制和点火时间进行分析。研究结果表明:缝隙挤压加载下样品内部形成滑移区和死区,两区分界面为锥面;对于φ0.8 mm直径的缝隙,强围压下挤压速度仅4.2 m/s即可导致点火,点火后的燃烧反应烈度随缝隙尺寸的减小而增加;数值模拟得到的挤压应力、速度及破裂模式与实验结果符合较好,滑移区与死区之间的挤压摩擦功率高达数千W/cm^(2),点火时间为百μs量级,引发点火的重要机制是滑移区-死区界面的挤压摩擦温升。 展开更多
关键词 pbx炸药 缝隙挤压 破裂模式 点火 欧拉-拉格朗日耦合
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RDX基PBX在高温条件下热损伤表征试验研究
12
作者 吴艳青 潘帅 江鹏 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期891-897,共7页
炸药热损伤特征及演化行为对装药安全性具有重要影响。为探究高聚物黏结剂炸药(Polymer Binder Explosive,PBX)在不同温度载荷下的内部损伤和演化行为,对无约束状态下炸药进行烤燃试验,使用分析天平监测炸药的质量变化,并采用显微镜和... 炸药热损伤特征及演化行为对装药安全性具有重要影响。为探究高聚物黏结剂炸药(Polymer Binder Explosive,PBX)在不同温度载荷下的内部损伤和演化行为,对无约束状态下炸药进行烤燃试验,使用分析天平监测炸药的质量变化,并采用显微镜和扫描电子显微镜等技术对炸药样品的表面和内部损伤进行表征。结果表明:温度越高,炸药的质量损失越大且损失速率越快;加热过程中黏结剂先发生熔化,随着加热时间变长和温度升高,黏结剂熔化程度增大,流动性增强,气体从炸药表面孔洞内逸出,孔洞增多且尺寸变大;温度越高炸药内部出现的孔隙越多,孔隙尺寸越大,孔隙主要是由于气体从试样内部逸出形成;炸药内部比表面积变化趋势为上升—下降—上升,其变化趋势受到化学反应速率和黏结剂的流动及损失影响。黏结剂材料的热稳定性是影响炸药热损伤演化行为的重要因素。 展开更多
关键词 安全工程 高聚物黏结剂炸药(pbx) 烤燃 热损伤 细观表征
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多脉冲加载下PBX装药的应力放大效应 被引量：1
13
作者 何杨 胡秋实 +3 位作者 仲苏洋 廖深飞 李涛 傅华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期26-38,共13页
针对弹体侵彻过程中装药常常受到多脉冲载荷作用的问题,提出了一种装药多脉冲加载装置,研究了多脉冲加载下装药的应力放大效应。基于集中质量法建立了多脉冲加载装置的等效弹簧模型,对产生应力放大的条件进行了探讨。结果表明,多脉冲载... 针对弹体侵彻过程中装药常常受到多脉冲载荷作用的问题,提出了一种装药多脉冲加载装置,研究了多脉冲加载下装药的应力放大效应。基于集中质量法建立了多脉冲加载装置的等效弹簧模型,对产生应力放大的条件进行了探讨。结果表明,多脉冲载荷频率与装药固有频率匹配时系统发生共振,装药产生响应放大,放大倍数随结构间隙宽度的增加而降低。装药多脉冲加载下存在一个时间区间,撞击加载的发生时刻落在该区间内时系统可产生放大效果。对高聚物黏结炸药(polymer bonded explosive,PBX)模拟材料,实现了实验室条件下应力幅值百兆帕、脉冲间隔毫秒级、脉冲次数3次且幅值逐渐放大的多脉冲载荷加载。 展开更多
关键词 侵彻 多脉冲 应力放大 集中质量法 pbx炸药
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基于深度学习的PBX裂纹像素级识别方法 被引量：1
14
作者 吕亮亮 张伟斌 +4 位作者 李公平 潘小东 张才鑫 杨亚飞 张催 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期545-553,共9页
高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)内部裂纹对其性能及可靠性具有明显影响,裂纹的精确识别是PBX内部质量检测的关键。针对PBX内部裂纹识别,基于U-Net和SegNet两种像素级图像识别网络,建立了5种深度学习网络,对比研究了网络... 高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)内部裂纹对其性能及可靠性具有明显影响,裂纹的精确识别是PBX内部质量检测的关键。针对PBX内部裂纹识别,基于U-Net和SegNet两种像素级图像识别网络,建立了5种深度学习网络,对比研究了网络连接方式和预训练模型对裂纹识别的影响。基于CT获取的PBX裂纹图建立了数据集,对5种网络进行了训练,采用准确率(A)、F1值(F1)和平均交并比(MIoU)指标对网络进行了评估,在此基础上选择细节识别性能最优的网络用于PBX裂纹的识别和量化分析。结果表明,针对裂纹像素级识别,U-Net型网络优于Seg-Net型网络,网络中Concatenate操作比Pooling Indices操作保留更多图像细节信息,采用预训练模型MobileNet和ResNet可以提高网络训练速度,但导致其裂纹像素级识别性能降低。利用建立的识别方法开展PBX裂纹识别研究,实现了对PBX裂纹的像素级识别,裂纹检出率0.9570,单像素识别准确率为0.9936,MIoU为0.9873,相对裂纹面积为0.7585。 展开更多
关键词 高聚物粘结炸药(pbx) CT图像 深度学习 像素级裂纹识别
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塔里木盆地西南部晚白垩世——早古新世沉积环境演化:来自皮山PBX1井的地化证据 被引量：3
15
作者 岳勇 蒋恕 +1 位作者 田景春 林新 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期592-605,共14页
【研究目的】白垩纪与古近纪之交发生过地质历史上重大的灾变和异常事件,致使K/Pg界线成为全球最重要的地质界线之一。通过对塔里木盆地晚白垩世—早古新世沉积环境的研究,有助于重建特提斯北部盆地群塔里木盆地的古环境。【研究方法】... 【研究目的】白垩纪与古近纪之交发生过地质历史上重大的灾变和异常事件,致使K/Pg界线成为全球最重要的地质界线之一。通过对塔里木盆地晚白垩世—早古新世沉积环境的研究,有助于重建特提斯北部盆地群塔里木盆地的古环境。【研究方法】本文通过塔里木盆地西南部PBX1井岩心的地球化学元素敏感指标研究K/Pg上下环境的变化。【研究结果】晚白垩世晚期古气候属于干热型,早古新世呈现短暂温湿型。古盐度由晚白垩世正常海洋环境向早古新世半咸水、海陆过渡盐湖环境转换,K/Pg界线位置处,古盐度达到最低值。氧化-还原环境由晚白垩世富氧→贫氧的弱氧化-弱还原环境经历了K/Pg事件之后短暂向早古新世富氧环境转化,而后整体上由贫氧的弱氧化-弱还原环境向极贫氧的还原环境演化。【结论】PBX1井地球化学元素敏感指标揭示了中生代—新生代之交灾变异常事件在塔里木盆地响应特征,也是特提斯洋北部盆地群晚白垩世—早古新世沉积环境演化的有效证据。 展开更多
关键词 环境演化 干热型 湿热型 白垩纪—古近纪界线 pbx1井 地质调查工程 塔西南
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基于CT图像建模的TATB基PBX超声检测仿真方法
16
作者 李智锋 林莉 +3 位作者 张伟斌 赵文瑕 马志远 李海宁 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期693-701,共9页
为突破TATB基PBX超声仿真精度的局限,实现结构与性能关联的超声无损检测与表征,提出基于CT图像建模的PBX超声仿真建模方法,利用CT图像中颗粒相与黏结剂相显著的灰度分布差异提取结构形态和特征,通过对CT图像切片降噪、二值化、边界优化... 为突破TATB基PBX超声仿真精度的局限,实现结构与性能关联的超声无损检测与表征,提出基于CT图像建模的PBX超声仿真建模方法,利用CT图像中颗粒相与黏结剂相显著的灰度分布差异提取结构形态和特征,通过对CT图像切片降噪、二值化、边界优化等处理,获得了包含造型粉颗粒及边界形态的二维几何结构模型,并将该模型用于超声传播过程的有限元仿真,定量对比了基于CT图像的超声仿真模型与Voronoi模型仿真效果的差异。研究表明,基于CT图像模型可以实现TATB颗粒及边界形态随机复杂结构特征的有效刻画,使得超声仿真结果与实验更趋一致,声速、衰减、频域幅值和表观积分背散射系数的误差分别为0.32%、1.14%、0.92%和1.55%,均在2%以内,相较于Voronoi模型的误差(2.77%、35.93%、20.70%、13.68%)大幅降低,仿真准确性得到显著提升。 展开更多
关键词 高聚物黏结炸药(pbx) CT图像 超声检测 仿真模型
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浇注PBX替代材料的准静态压缩力学行为及本构模型标定
17
作者 李思涵 王克俭 +2 位作者 牛余雷 黄翰哲 马梓煜 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期397-407,共11页
为研究高聚物粘结炸药(PBX)的准静态压缩行为,对两种典型配方(含铝粉与否)的浇注PBX替代材料在不同应变率下进行单轴准静态压缩试验,并对其力学性能进行了对比分析。同时基于朱‑王‑唐(ZWT)模型提出一种新模型来描述材料的准静态压缩行为... 为研究高聚物粘结炸药(PBX)的准静态压缩行为,对两种典型配方(含铝粉与否)的浇注PBX替代材料在不同应变率下进行单轴准静态压缩试验,并对其力学性能进行了对比分析。同时基于朱‑王‑唐(ZWT)模型提出一种新模型来描述材料的准静态压缩行为,通过遗传算法获取本构模型参数,并使用Fortran语言在Abaqus有限元软件的用户材料子程序(UMAT)接口中进行本构模型的建立。结果表明:浇注PBX替代材料的准静态压缩过程可分为弹性压缩、应力衰减以及失稳破坏3个阶段;准静态压缩力学行为与应变率有明显的相关性,随着应变率的提高,材料的有效压缩应变基本不变,而压缩模量、屈服强度和压缩强度的对数与应变率对数近似呈现出线性关系;铝粉的加入使浇注PBX替代材料压缩模量、屈服强度和压缩强度均有所提升。新构建的本构模型能较好描述浇注PBX替代材料的准静态压缩行为,使用有限元软件对本构模型普适性进行验证,得到仿真计算结果与试验结果间可决系数R^(2)均大于0.98,吻合程度较高。 展开更多
关键词 浇注高聚物粘结炸药(pbx)替代材料 准静态压缩 本构模型 UMAT
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基于Voronoi建模和Cohesive单元的PBX细观力学模型
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作者 李云欣 朱晓燕 +2 位作者 袁洪魏 文乾乾 唐维 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期632-639,I0003,共9页
针对PBX的细观力学模型存在模型结构与真实PBX细观形貌不符、破坏行为描述不全面(仅考虑界面脱粘)、研究对象单一(大多针对PBX-9501)等问题,建立了基于Voronoi建模和Cohesive单元的PBX细观力学模型。首先,基于光学显微镜下的细观结构图... 针对PBX的细观力学模型存在模型结构与真实PBX细观形貌不符、破坏行为描述不全面(仅考虑界面脱粘)、研究对象单一(大多针对PBX-9501)等问题,建立了基于Voronoi建模和Cohesive单元的PBX细观力学模型。首先,基于光学显微镜下的细观结构图,采用Voronoi方法构建了更贴近实际形貌的PBX炸药细观模型;然后,采用内聚力有限元方法在炸药晶体内部、黏结剂内部及炸药颗粒/黏结剂界面处都引入了Cohesive单元,以在二维尺度上实现任意路径破坏行为的模拟;最后,针对某HMX基-F2311黏结剂炸药和某HMX基-F2313黏结剂炸药标定了模型参数,模拟了这两种炸药的准静态拉伸行为。结果表明,两种炸药数值模拟的拉伸变形曲线、破坏应力、破坏应变都与试验数据吻合良好,表明该模型不仅适用于不同PBX炸药材料(线弹性PBX、非线性PBX)的变形行为描述,还可以分析PBX炸药在拉伸破坏过程中的细观机理,刻画不同PBX炸药的裂纹萌生、扩展和贯穿的过程。 展开更多
关键词 物理化学 高聚物黏结炸药 pbx 细观力学 拉伸强度 Voronoi建模 代表体积单元(RVE) Cohesive单元
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子弹撞击下CL-20基PBX装药响应研究
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作者 焦纲领 陈鹏万 +2 位作者 刘睿 王志浩 张雪丽 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期127-133,共7页
为了提高战斗部安全性,指导CL-20基PBX炸药在战斗部装药中的应用和设计,开展了基于子弹撞击试验的典型战斗部撞击响应特性研究。进行了子弹撞击试验,通过分析战斗部响应后的超压数据、验证板穿孔、试验影像和试验样品回收等,评估了子弹... 为了提高战斗部安全性,指导CL-20基PBX炸药在战斗部装药中的应用和设计,开展了基于子弹撞击试验的典型战斗部撞击响应特性研究。进行了子弹撞击试验,通过分析战斗部响应后的超压数据、验证板穿孔、试验影像和试验样品回收等,评估了子弹撞击战斗部的反应等级。结果表明,子弹撞击试验中,子弹速度为836 m/s,战斗部在子弹撞击下发生了爆轰等级的反应。此外,开展了不同撞击条件下战斗部安全性数值模拟,研究了不同撞击速度下战斗部的反应过程。结果表明,子弹以850 m/s和750 m/s撞击时,战斗部分别发生爆轰和燃烧等级的反应。该研究为典型战斗部的撞击响应预测及反应等级评价提供了数据支撑。 展开更多
关键词 战斗部 子弹撞击 试验评估 数值模拟 反应等级 CL-20基pbx装药 点火增长模型 冲击波超压
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基于新型聚氨酯弹性体材料在PBX炸药载体中的应用 被引量：1
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作者 杨金想 孙晓乐 +2 位作者 杨丰友 毕晓露 万力伦 《兵工自动化》 北大核心 2024年第1期26-29,66,共5页
为提高高聚物粘结炸药(polymer bonded explosive,PBX)炸药载体的力学强度,在炸药的粘结剂体系中引入聚氨酯弹性材料进行聚醚/聚酯粘结剂高强度载体设计。通过调控聚氨酯弹性体制备过程中多元醇的比例和分子量、固化剂的种类,利用旋转... 为提高高聚物粘结炸药(polymer bonded explosive,PBX)炸药载体的力学强度,在炸药的粘结剂体系中引入聚氨酯弹性材料进行聚醚/聚酯粘结剂高强度载体设计。通过调控聚氨酯弹性体制备过程中多元醇的比例和分子量、固化剂的种类,利用旋转流变仪和多功能万能材料试验机开展材料固化速率性能分析和固化后聚氨酯弹性体对端羟基聚丁二烯(hydroxyl-terminatedpolybutadiene,HTPB)粘结剂体系力学强度影响规律分析。结果表明:PCL_PTMG聚氨酯弹性体拉伸强度的大小与固化剂的固化速率相关;改变聚酯聚醚分子量对弹性体抗拉强度的影响不大;当聚酯聚醚的比例为4:1时,弹性体抗拉力学强度最优;聚氨酯弹性体增大了HTPB粘结剂体系强度。 展开更多
关键词 pbx炸药载体 聚氨酯弹性体 固化速率 力学强度 HTPB粘结剂
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