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HMX基含铝炸药装药慢烤缓释结构设计及验证 被引量：12
1
作者 沈飞 王胜强 王辉 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期861-866,共6页
为了探索可满足战斗部装药慢烤泄压缓释要求的密封结构设计方法,设计了可调整连接强度及预制泄压孔面积的小型烤燃弹,通过实验获得了奥克托今(HMX)基含铝炸药装药不发生比燃烧更剧烈反应的条件,包括烤燃弹壳体强度阈值、泄压通道面积阈... 为了探索可满足战斗部装药慢烤泄压缓释要求的密封结构设计方法,设计了可调整连接强度及预制泄压孔面积的小型烤燃弹,通过实验获得了奥克托今(HMX)基含铝炸药装药不发生比燃烧更剧烈反应的条件,包括烤燃弹壳体强度阈值、泄压通道面积阈值等参数。据此提出了既能满足端盖具有较高连接强度又能可靠泄压的两级密封缓释结构设计方法,并在具有公斤级装药的烤燃弹中进行了试验验证。结果表明,烤燃弹采用两级密封设计时,若泄压通道与装药截面的面积比不小于30%,且慢烤过程中,气体产物的压力未达到96.5MPa时便可打通泄压通道,避免了装药反应的进一步增长,使其仅发生燃烧,并保持壳体结构的完整性。 展开更多
关键词 奥克托今(hmx)基含铝炸药 慢速烤燃 密封结构 约束强度 泄压通道 响应等级
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慢烤过程中热应力对HMX基含铝炸药装药响应特性的影响 被引量：5
2
作者 沈飞 屈可朋 +2 位作者 王胜强 邢晓玲 王辉 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期869-874,共6页
为获得炸药装药在慢烤过程中热应力的变化规律,设计了一套热应力测试装置,获得了奥克托今(HMX)基含铝炸药装药在密闭约束条件下热应力随温度的变化曲线;通过调整烤燃弹内惰性包覆层与装药的体积比,改变慢烤过程中装药热应力的上升速率,... 为获得炸药装药在慢烤过程中热应力的变化规律,设计了一套热应力测试装置,获得了奥克托今(HMX)基含铝炸药装药在密闭约束条件下热应力随温度的变化曲线;通过调整烤燃弹内惰性包覆层与装药的体积比,改变慢烤过程中装药热应力的上升速率,研究了烤燃弹临界响应温度及其三种工况下的响应剧烈程度。结果表明,壳体的约束作用使得装药的热应力随着温度的上升而逐渐增大,根据热应力变化速率的差异,可将整个过程分为6个阶段,其影响因素依次为热膨胀、孔隙率下降、HMX晶型转变、HMX缓慢分解、部分小分子气体泄漏、HMX加速分解,当温度升至208℃时,热应力达到9.2 MPa,装药随即点火;在烤燃弹的装药表面增加热膨胀性较强的硅橡胶包覆层,则会加快装药热应力的增长速率,使得装药的临界点火温度下降,但不会改变装药响应的剧烈程度。 展开更多
关键词 慢速烤燃 奥克托今(hmx)基含铝炸药 战斗部装药 热应力 包覆层
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不同约束条件下HMX基含铝炸药的慢烤响应特性 被引量：9
3
作者 沈飞 王胜强 王辉 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期385-390,共6页
为了探索HMX基含铝炸药在不同约束下的慢烤响应特性,从而为战斗部缓释结构的设计提供依据,通过慢速烤燃试验分析了典型HMX基压装含铝炸药点火过程的特征,并采用调节烤燃弹壳体强度及泄压通道面积的方式研究了Φ25mm×50mm装药响应... 为了探索HMX基含铝炸药在不同约束下的慢烤响应特性,从而为战斗部缓释结构的设计提供依据,通过慢速烤燃试验分析了典型HMX基压装含铝炸药点火过程的特征,并采用调节烤燃弹壳体强度及泄压通道面积的方式研究了Φ25mm×50mm装药响应等级的差异。结果表明,慢烤条件下,该含铝炸药的点火过程包含3个阶段,即局部区域生成少量气体、无焰燃烧面扩展、明火燃烧,且持续时间较短;若烤燃弹未预设排泄通道,弹体内压力大于其临界压力值(96.5~193MPa)时,则该炸药反应速率便迅速增长;若烤燃弹结构约束较强,则排泄通道面积与装药截面面积的比值需大于30%,才能使炸药仅发生燃烧反应,且壳体结构完好;但即便排泄通道的面积较大,该炸药点火后泄压过程仍能对强度较低的壳体具有明显破坏作用。 展开更多
关键词 爆炸力学 hmx基含铝炸药 慢速烤燃 约束强度 泄压通道 响应等级 烤燃弹
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奥克托今(HMX)基塑料粘结炸药(PBX)驱动不同金属圆筒试验及数值模拟 被引量：5
4
作者 陈科全 路中华 +3 位作者 陈翔 卢校军 宋乙丹 郑保辉 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第8期94-98,共5页
为研究某奥克托今(HMX)基塑料粘结炸药(PBX)炸药对不同材料金属壳体的驱动加速能力,参照25 mm标准圆筒试验,研究了该炸药对无氧铜(Cu)、钛合金(TC4)和高强度钢(G50)三种壳体材料的做功能力,获得了圆筒壁的膨胀过程及最大膨胀速度;并与... 为研究某奥克托今(HMX)基塑料粘结炸药(PBX)炸药对不同材料金属壳体的驱动加速能力,参照25 mm标准圆筒试验,研究了该炸药对无氧铜(Cu)、钛合金(TC4)和高强度钢(G50)三种壳体材料的做功能力,获得了圆筒壁的膨胀过程及最大膨胀速度;并与理论计算值和数值模拟结果进行了对比。研究表明:该炸药爆轰驱动不同壳体材料的膨胀破裂时间和破裂半径存在差异;且对低密度钛合金壳体材料的驱动能力最强。圆筒试验件破片初速理论计算值、数值模拟结果与试验值吻合较好,相对误差均在10%以内;相比标准圆筒试验只考虑炸药对单一金属铜管的驱动加速能力,研究结果可为该炸药与武器弹药壳体材料的匹配设计提供参考。 展开更多
关键词 hmx基PBX 破片初速 圆筒试验 数值模拟 爆轰驱动
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HMX基含铝炸药铝粉反应率的估算 被引量：4
5
作者 冯博 王晓峰 +2 位作者 冯晓军 李媛媛 田轩 《爆破器材》 CAS 北大核心 2013年第4期20-23,共4页
利用爆热弹测试了以HMX为基不同配比含铝炸药的爆热值。根据炸药爆热的测定值,分别通过最小吉布斯自由能法和平衡常数法确定了不同配比炸药的爆炸产物组成,进而计算得到两种方法下不同组成的含铝炸药中铝粉的反应率。结果表明,随着铝粉... 利用爆热弹测试了以HMX为基不同配比含铝炸药的爆热值。根据炸药爆热的测定值,分别通过最小吉布斯自由能法和平衡常数法确定了不同配比炸药的爆炸产物组成,进而计算得到两种方法下不同组成的含铝炸药中铝粉的反应率。结果表明,随着铝粉质量分数增加,铝粉的反应率呈线性增大,铝粉质量分数在30%时达到最大,之后随铝粉质量分数的增加,铝粉的反应率呈下降趋势。 展开更多
关键词 hmx基含铝炸药 爆热 爆炸产物 铝粉反应率
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不同加载压力下HMX基含铝炸药的冲击起爆特性
6
作者 赵娟 冯博 +1 位作者 薛乐星 冯晓军 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期26-31,共6页
为了研究HMX基含铝炸药的冲击起爆特性,对其进行了两种加载压力下的冲击起爆试验。结果表明,加载压力为14.68 GPa时,其到爆轰距离为12.04~15.38 mm;加载压力为15.55 GPa时,到爆轰距离为10.23~12.01 mm;稳定爆轰后的爆轰压力约为25 GPa... 为了研究HMX基含铝炸药的冲击起爆特性,对其进行了两种加载压力下的冲击起爆试验。结果表明,加载压力为14.68 GPa时,其到爆轰距离为12.04~15.38 mm;加载压力为15.55 GPa时,到爆轰距离为10.23~12.01 mm;稳定爆轰后的爆轰压力约为25 GPa。基于圆筒试验确定了HMX基含铝炸药的JWL状态方程参数,结合两种加载压力下的冲击起爆试验结果进行数值模拟,标定并验证了点火增长模型反应速率方程参数。计算结果与试验结果一致。得到14.68 GPa加载压力下HMX基含铝炸药到爆轰时间为2.5μs,到爆轰距离为13.70 mm;15.55 GPa加载压力下的到爆轰时间为1.9μs,到爆轰距离为10.60 mm。计算结果表明,加载压力增大,前导冲击波速度增长变快,波阵面压力增长变快,炸药到爆轰时间与到爆轰距离减小,爆轰成长阶段同一时刻下的波阵面压力增长速率也随之增大。 展开更多
关键词 冲击起爆 hmx基含铝炸药 数值模拟 反应速率方程
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约束方式和强度对HMX基压装含铝炸药慢烤响应特性的影响 被引量：2
7
作者 董泽霖 屈可朋 +2 位作者 胡雪垚 沈飞 肖玮 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期897-904,I0009,共9页
为了获取不同约束方式和强度下HMX基压装含铝炸药慢速烤燃响应特性,以典型超音速钻地/侵爆战斗部为背景,设计了装药长径比为5∶1的缩比烤燃弹;开展了无约束和不同约束强度下HMX基压装含铝炸药慢速烤燃实验;获取了无约束条件下HMX基压装... 为了获取不同约束方式和强度下HMX基压装含铝炸药慢速烤燃响应特性,以典型超音速钻地/侵爆战斗部为背景,设计了装药长径比为5∶1的缩比烤燃弹;开展了无约束和不同约束强度下HMX基压装含铝炸药慢速烤燃实验;获取了无约束条件下HMX基压装含铝炸药的反应过程,以及不同壳体壁厚(4、10、16和20mm)与端盖螺纹长度(10、12和14mm)时装药反应烈度的变化规律。结果表明,慢速烤燃条件下该HMX基压装含铝炸药反应包括生成气体、端面燃烧、火焰熄灭3个阶段;烤燃弹约束强度影响装药烤燃时间和点火温度,进而影响烤燃弹内部反应压力增长,最终导致不同的反应等级;当螺纹长度(L)为14mm时,壳体厚度(δ)由4mm增加至20mm,反应等级由爆燃发展为爆炸而后降低为燃烧;当壳体壁厚(δ)为10mm时,螺纹连接长度(L)由10mm增加至14mm,烤燃弹反应等级由燃烧转变为爆炸;当壳体壁厚(δ)与等效壳体壁厚(δe)相当时,烤燃弹约束强度较为均匀,有利于反应压力的不断增长,最终导致烤燃弹发生更为剧烈的爆炸反应。 展开更多
关键词 爆炸力学 hmx基压装含铝炸药 慢速烤燃 约束强度 响应特性
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HMX基含铝压装炸药慢速烤燃点火时刻的压力参量计算
8
作者 郭璐 智小琦 +3 位作者 屈可朋 柳星河 贾杰 李劲 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期48-59,共12页
为了研究HMX基含铝压装炸药在慢烤过程中点火时刻的压力参量,设计了0.1和1.0℃/min升温速率下的慢烤试验,并对炸药内部进行了多点测温。在此基础上,基于炸药的通用烤燃模型,将HMX的多步分解机制与铝粉反应相结合,并考虑其分解中的相变过... 为了研究HMX基含铝压装炸药在慢烤过程中点火时刻的压力参量,设计了0.1和1.0℃/min升温速率下的慢烤试验,并对炸药内部进行了多点测温。在此基础上,基于炸药的通用烤燃模型,将HMX的多步分解机制与铝粉反应相结合,并考虑其分解中的相变过程,建立了HMX基含铝压装炸药慢烤反应速率与压力相关的计算模型并进行了数值模拟。试验结果表明,在0.1℃/min的升温速率下,端盖喷出,壳体沿轴向撕开裂缝,无药粉残留,判定炸药发生爆燃反应;在1.0℃/min的升温速率下,壳体发生轻微变形,有部分药粉残留,判定炸药发生燃烧反应。数值研究结果表明,随着热刺激强度的提高,炸药的点火温度呈对数上升趋势,而烤燃弹的反应进度和内部压力呈现指数下降趋势,且烤燃弹内部的反应压力在HMX相变前呈缓慢上升趋势,相变后呈快速上升趋势。 展开更多
关键词 慢烤 hmx基含铝压装炸药 通用烤燃模型 升温速率 压力 烤燃弹
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不同密封及包覆下HAE装药快速烤燃的响应特性 被引量：8
9
作者 李亮亮 沈飞 +2 位作者 屈可朋 王辉 肖玮 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期696-700,共5页
为评估炸药装药的易损性,设计了不同密封条件(状态1:端盖为2个压力膜/2个钢堵头;状态2:端盖为4个压力膜)及包覆层导热系数(状态3:端盖为4个压力膜,空心玻璃微球(HGMs)部分代替包覆层中的硅橡胶)的烤燃弹结构,研究了奥克托今(HMX)基含Al... 为评估炸药装药的易损性,设计了不同密封条件(状态1:端盖为2个压力膜/2个钢堵头;状态2:端盖为4个压力膜)及包覆层导热系数(状态3:端盖为4个压力膜,空心玻璃微球(HGMs)部分代替包覆层中的硅橡胶)的烤燃弹结构,研究了奥克托今(HMX)基含Al炸药(HAE)装药在液体燃料外部火烧条件下的响应特性。结果表明,端盖压力膜和空心玻璃微球(HGMs)包覆层均可达到降低炸药装药易损性的目的。泄压面积及包覆层导热系数对炸药装药的快速烤燃特性影响不同,包覆层导热系数降低的烤燃弹(弹体完整,装药和端盖喷出,装药无稳定燃烧),其响应等级较不同密封条件的烤燃弹(弹体完整,装药稳定燃烧)降低。泄压面积与HAE装药表面积的比值大于0.015时,炸药装药即表现为稳定燃烧状态;空心玻璃微球含量超过5%时,烤燃弹端盖及炸药装药喷出,炸药结构完整,不出现燃烧状态。 展开更多
关键词 hmx基含Al炸药(HAE)装药 快速烤燃 压力膜 空心玻璃微球 响应
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