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强电磁环境下火箭发动机直列式安全点火系统 被引量：5
1
作者 王端 李帅 +3 位作者 高一隆 王日俊 申清芳 胡小林 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期85-91,共7页
针对目前国内火箭发动机常用点火系统对于闪电及高空强电磁脉冲防御能力不足的问题,提出了强电磁环境下火箭发动机直列式安全点火系统。该系统采用电子安全系统和冲击片点火管相结合的方式,对两大部件严格按照相关标准、准则进行设计,... 针对目前国内火箭发动机常用点火系统对于闪电及高空强电磁脉冲防御能力不足的问题,提出了强电磁环境下火箭发动机直列式安全点火系统。该系统采用电子安全系统和冲击片点火管相结合的方式,对两大部件严格按照相关标准、准则进行设计,并根据其所处的强电磁环境进行了抗电磁干扰设计。直列式安全点火系统在火箭发动机上的应用验证试验和电磁兼容性试验结果表明,该点火系统在强电磁环境下既能有效防止误发火,又能在收到点火指令后使发动机可靠点火,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 直列式安全点火系统 电子安全系统 冲击片点火管 火箭发动机
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桥丝式电火工品电磁环境失效规律
2
作者 刘跞仪 姚洪志 +3 位作者 赵团 吕江 赵甲 安崇伟 《装备环境工程》 CAS 2024年第11期25-32,共8页
目的 确保桥丝式电火工品在电磁环境下能够安全可靠地工作,降低其在不同应用场景中的失效风险,探索失效判据并研究失效特征,以获得失效规律。方法 采用天线理论、传输线理论以及电路理论相结合的方式,对1#桥丝式电火工品在10 kHz~18 GH... 目的 确保桥丝式电火工品在电磁环境下能够安全可靠地工作,降低其在不同应用场景中的失效风险,探索失效判据并研究失效特征,以获得失效规律。方法 采用天线理论、传输线理论以及电路理论相结合的方式,对1#桥丝式电火工品在10 kHz~18 GHz的感应电流分布进行解析计算,并在敏感频率下开展试验研究。通过试验,获得在不同电场强度下该型桥丝式火工品的失效概率分布情况。结果 随着电磁场强度的增大,桥丝式感应电流不断增加,基本呈现出线性增加的规律。当感应电流超过桥丝式火工品最小全发火电流的20%时,产品逐渐出现失效现象,且感应电流越大,失效概率越高;当感应电流超过桥丝式火工品最大不发火电流的15%时,安全性风险逐步增加。桥丝式电火工品在电磁场中失效的界面主要集中在桥丝以及与桥丝接触的药剂上,失效模式分为物理失效和化学失效。结论 采用电阻超差10%作为失效判据的方法是可行的。不同频率和强度的电磁场对桥丝感应电流的影响程度各不相同,在敏感频率条件下探讨桥丝式电火工品的失效问题,对实际应用具有更重要的指导意义。 展开更多
关键词 电火工品 电磁环境 耦合模型 故障模式 失效规律 失效概率
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改性双基推进剂压伸成型工艺安全的数值模拟
3
作者 仇友圣 叶宝云 +5 位作者 张致源 王润馨 邓文文 李鑫丰 安崇伟 王晶禹 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期822-829,I0003,共9页
为了深入研究压伸工艺参数对改性双基推进剂成型过程安全性能的影响,对压缩熔融段、熔体输送段和口模成型段进行整体建模,对改性双基推进剂物料的密度、流变特性等物料参数进行了测定;基于Polyflow软件,对流体域网格无关性进行了验证,... 为了深入研究压伸工艺参数对改性双基推进剂成型过程安全性能的影响,对压缩熔融段、熔体输送段和口模成型段进行整体建模,对改性双基推进剂物料的密度、流变特性等物料参数进行了测定;基于Polyflow软件,对流体域网格无关性进行了验证,研究了改性双基推进剂物料在非等温条件下压伸过程的安全特性。结果表明,螺杆转速的增加会使物料温度、压力、剪切速率升高,存在燃爆风险,为保证安全性,压伸成型过程中适宜的螺杆转速为10 r/min;螺杆温度增加,剪切速率降低,物料的塑化程度会变差,温度升高易使物料分解,结合改性双基推进剂敏感物料成分特性考虑,螺杆温度为85℃时相对安全;相较于螺杆温度,套筒温度的变化对物料流场的影响较小,结合改性双基推进剂实际生产条件考虑,70℃套筒保温温度适合改性双基推进剂生产。结合模拟结果,得出在推进剂生产过程中需注意压力和温度快速变化带来的影响。 展开更多
关键词 安全科学 改性双基推进剂 螺压工艺 工艺安全 压伸 成型工艺 数值模拟
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传爆药装药不同过载环境的力学响应规律研究
4
作者 魏亚美 徐文峥 +1 位作者 谭宪鹏 郑鑫 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期104-111,共8页
由于传爆药在使用过程中所处的力学环境复杂,且对传爆药进行相关的力学性能测试试验成本高,环境条件难以控制,很难进行相关的规律性试验研究,因此通过ANSYS/LS-DYNA大型有限元软件进行仿真模拟计算,直接将加速度-时间曲线施加在药柱套... 由于传爆药在使用过程中所处的力学环境复杂,且对传爆药进行相关的力学性能测试试验成本高,环境条件难以控制,很难进行相关的规律性试验研究,因此通过ANSYS/LS-DYNA大型有限元软件进行仿真模拟计算,直接将加速度-时间曲线施加在药柱套所对应的节点上,药柱套内部装有传爆药药柱。药柱选用二次开发的粘弹塑性本构模型,通过给药柱套施加不同的加速度脉冲,开展传爆药药柱不同过载环境的力学响应规律研究。结果发现,传爆药药柱的直径和高度对其力学响应有影响,在相同的过载条件下,传爆药的直径越小,高度越高,其轴向长度变化率和密度变化率越大;在不同的过载环境下加速度脉冲的峰值和脉宽也对药柱的力学响应有直接影响。 展开更多
关键词 传爆药 ANSYS/LS-DYNA 数值模拟 影响因素 力学响应
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梯度硝基单基发射药构筑过程的Avrami模型 被引量：1
5
作者 范红蕾 崔璠 +6 位作者 李杨 李世影 陈春林 李纯志 王晓倩 肖忠良 吴晓青 《兵工学报》 北大核心 2025年第1期150-157,共8页
梯度硝基发射药是一种绿色无烟发射药,其结构的可控构筑是复杂的物理化学过程,是决定发射药燃烧性能的核心关键。为研究梯度硝基发射药制备中反应过程的动力学模型,以圆柱粒状单基发射药为研究对象,采用液体静力称量法测试圆柱粒状单基... 梯度硝基发射药是一种绿色无烟发射药,其结构的可控构筑是复杂的物理化学过程,是决定发射药燃烧性能的核心关键。为研究梯度硝基发射药制备中反应过程的动力学模型,以圆柱粒状单基发射药为研究对象,采用液体静力称量法测试圆柱粒状单基发射药样品的密度,考察反应温度、反应液浓度对脱硝率的影响规律,借助Avrami模型研究反应过程的控制步骤,建立脱硝反应动力学方程。实验结果表明:脱硝程度越大,圆柱粒状单基发射药样品的密度越小,圆柱粒状单基发射药的脱硝反应过程符合n=0.816的Avrami模型,表观活化能为49.223 kJ/mol,反应液浓度表观反应级数为1.028,脱硝反应过程由扩散和化学反应混合控制;强化化学反应效应或扩散效应,可以提高圆柱粒状单基发射药的脱硝率;所得结果为梯度硝基发射药生产工艺条件的建立提供了理论依据。 展开更多
关键词 梯度硝基发射药 控制步骤 AVRAMI 动力学方程
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4,4′,5,5′-四硝基-2 H,2′H-3,3′联吡唑(TNBP)系列金属盐的合成、结构表征与性能研究
6
作者 赵立 王小军 +2 位作者 尚凤琴 牛俊玲 陆明 《爆破器材》 北大核心 2025年第2期14-20,共7页
以4,4′,5,5′-四硝基-2 H,2′H-3,3′联吡唑(TNBP)为原料,与碱反应生成化合物1,并进一步以化合物1为原料,通过复分解反应合成了该化合物的金属盐化合物2~化合物6。通过红外、核磁共振碳谱和元素分析对化合物进行了结构表征。并通过X-... 以4,4′,5,5′-四硝基-2 H,2′H-3,3′联吡唑(TNBP)为原料,与碱反应生成化合物1,并进一步以化合物1为原料,通过复分解反应合成了该化合物的金属盐化合物2~化合物6。通过红外、核磁共振碳谱和元素分析对化合物进行了结构表征。并通过X-射线单晶衍射对化合物1的单晶结构进一步表征。利用差示扫描量热法(DSC)研究了化合物1~化合物6的热行为,化合物1~化合物6的热分解温度在280~336℃之间。并通过Kissinger动力学方程求解出TNBP金属盐的热动力学参数。采用Gaussian 09程序和Explo 5评估了化合物1~化合物6的爆轰性能:计算爆速在7119~8654 m/s之间;爆压在26.80~39.45 GPa范围内;爆热在5262~8827 J/g之间。利用BAM感度测试仪进行感度测试:化合物1~化合物6撞击感度为5~7 J;摩擦感度为40~60 N。 展开更多
关键词 TNBP 金属盐 热分解动力学参数 爆轰性能
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CL-20/MNP共晶炸药的制备与表征
7
作者 马凡 刘泽宁 +3 位作者 宁霆曜 乔申 杨宗伟 梁金虎 《含能材料》 北大核心 2025年第2期110-116,共7页
为降低六硝基六氮杂异伍兹烷(CL‑20)的机械感度,研究采用共晶技术将CL‑20与甲基硝基吡唑(MNP)的同分异构体分子1‑甲基‑3‑硝基吡唑(3‑MNP)和1‑甲基‑4‑硝基吡唑(4‑MNP)制备出共晶炸药CL‑20/3‑MNP(共晶化合物1)和CL‑20/4‑MNP(共晶化合物2)... 为降低六硝基六氮杂异伍兹烷(CL‑20)的机械感度,研究采用共晶技术将CL‑20与甲基硝基吡唑(MNP)的同分异构体分子1‑甲基‑3‑硝基吡唑(3‑MNP)和1‑甲基‑4‑硝基吡唑(4‑MNP)制备出共晶炸药CL‑20/3‑MNP(共晶化合物1)和CL‑20/4‑MNP(共晶化合物2)。并通过单晶X射线衍射仪(SXRD)确定单晶结构,采用差示扫描量热法(DSC)和BAM落锤撞击感度仪测试共晶的热性能和撞击感度,利用EXPLO5对其爆轰性能进行预测。结果表明共晶化合物1为三斜晶系,P1空间群,室温下晶体密度为1.707 g·cm^(-3);共晶化合物2为正交晶系,Pbca空间群,室温下晶体密度为1.829 g·cm^(-3)。共晶化合物1与2熔点分别为113.2℃和147.2℃,比3‑MNP和4‑MNP分别提高了25.2℃和53.7℃,分解温度均高于CL‑20,具有更好的热稳定性;共晶化合物1和2的撞击感度分别为20 J和18 J,有效降低CL‑20(2.5 J)感度;理论爆速分别为8060 m·s^(-1)和8643 m·s^(-1),理论爆压分别为26.16 GPa和32.61 GPa,较CL‑20有所下降,其中共晶化合物2感度和爆轰性能与LLM‑105(17 J,8560 m·s^(-1),34.99 GPa)相当,有望作为一种新的高能低感共晶炸药。 展开更多
关键词 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20) 1-甲基-3-硝基吡唑(3-MNP) 1-甲基-4-硝基吡唑(4-MNP) CL-20/MNP共晶炸药
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装置参数对125 kg燃料成雾性能的影响
8
作者 王晔 白春华 刘文杰 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第5期31-39,共9页
云雾的起爆状态决定爆轰威力,装置结构和比药量是影响云雾形态的主要因素。基于装置结构与云雾形状相似性的原理,对125kg云雾的成雾性能进行试验研究,利用高速摄像进行全过程记录,获取了不同轴向强度装置结构和比药量对云雾特征的影响... 云雾的起爆状态决定爆轰威力,装置结构和比药量是影响云雾形态的主要因素。基于装置结构与云雾形状相似性的原理,对125kg云雾的成雾性能进行试验研究,利用高速摄像进行全过程记录,获取了不同轴向强度装置结构和比药量对云雾特征的影响规律。结果表明:大体积燃料抛撒试验的成雾稳定性较好;轴向约束强的复合结构形成的云雾直径具有优势,相同比药量下,复合结构的云雾直径可以达到25.5m,较强结构的云雾覆盖面积增加13%;比药量为0.8%时,复合结构燃料的成雾性能最佳,125kg燃料的2次起爆延迟时间为240ms,此时,云雾瞬时计算浓度为64g/m3,当量比为0.54。 展开更多
关键词 云雾形成 爆炸抛撒 装置结构 比药量
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基于PVDF压电薄膜的柔性高g值加速度传感器
9
作者 杨晓鹏 范志强 +1 位作者 臧清高 马万里 《微纳电子技术》 2025年第2期150-158,共9页
穿透引爆装置是武具控制系统中的核心部件,它能够测量火工品在穿透过程中的加速度过载。然而,传统的加速度传感器与引爆装置间一般选用刚性连接,这会造成高频振荡的传播,导致过载脉冲信号粘连、失准。基于聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜,... 穿透引爆装置是武具控制系统中的核心部件,它能够测量火工品在穿透过程中的加速度过载。然而,传统的加速度传感器与引爆装置间一般选用刚性连接,这会造成高频振荡的传播,导致过载脉冲信号粘连、失准。基于聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜,通过非对称阻尼层、周边固支的微结构设计了一种新型柔性加速度传感器,该传感器结构可以通过树脂柔性封装在引爆装置中,有效降低高频振荡干扰。利用LS-DYNA数值模拟和实验验证了预应力垫块的装配效果,其有效降低了柔性传感器在高g值测试过程中的局部振动。通过自由式霍普金森杆,开展了不同幅值的过载激励测试,测试结果表明:该柔性加速度传感器灵敏度系数为(0.177±0.005)pC/g,稳定性良好,测试精度较高。研究工作为加速度测量提供了一种新思路,在穿透引爆装置的柔性集成封装领域具有广阔的应用潜力。 展开更多
关键词 穿透引爆装置 高g值加速度传感器 聚偏二氟乙烯(PVDF) 柔性过载测试 预应力
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基于改进附着能量模型的TNBA晶体在二元溶剂中的形貌预测
10
作者 都吉航 王保国 +3 位作者 陈亚芳 李鑫懿 赵文虎 张彦亮 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第5期137-142,共6页
TNBA作为一种新型含能材料,其具有高爆速,低敏感性的特点,为了研究TNBA在二元溶剂中的生长形貌,本研究采用附着能(AE)模型来预测TNBA在真空中的晶体形貌,同时采用改进附着能(MAE)模型和分子动力学(MD)方法,预测了TNBA晶体在四种不同二... TNBA作为一种新型含能材料,其具有高爆速,低敏感性的特点,为了研究TNBA在二元溶剂中的生长形貌,本研究采用附着能(AE)模型来预测TNBA在真空中的晶体形貌,同时采用改进附着能(MAE)模型和分子动力学(MD)方法,预测了TNBA晶体在四种不同二元溶剂中二甲基甲醇(IPA)/丙酮(AC)、IPA/二甲基亚砜(DMSO)、IPA/乙酸乙酯(EA)和IPA/水(H_(2)O)的晶体形貌.结果表明,TNBA晶体在真空中的形态为不规则的多面体,由六个重要的主生长晶面构成,分别为(100)、(110)、(011)、(11-1)、(10-2)和(002),其中(100)面所占比例最大,达到33.766%.在IPA/DMSO和PA/EA溶剂中重结晶得到的晶体为块状,在IPA/AC和IPA/H_(2)O为棒状.总而言之,IPA/DMSO和IPA/EA溶剂更适合TNBA晶体重结晶选择. 展开更多
关键词 TNBA晶体 改进附着能量模型 二元溶剂 形貌预测 分子动力学模拟
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HTPB对PYX耐热炸药性能微观影响的分子动力学模拟
11
作者 毛舰森 王保国 +4 位作者 陈亚芳 田鑫 赵文虎 张彦亮 康建成 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第1期8-12,共5页
为了研究聚合物粘结剂羟基封端聚丁二烯(HTPB)对2,6-双(苦氨基)-3,5-二硝基吡啶(PYX)耐热炸药性能微观影响,基于分子动力学(MD)方法,在PYX的(011)晶面建立了PYX/HTPB的高聚物粘结炸药(PBX)模型,并对其结合能、内聚能密度、径向分布函数... 为了研究聚合物粘结剂羟基封端聚丁二烯(HTPB)对2,6-双(苦氨基)-3,5-二硝基吡啶(PYX)耐热炸药性能微观影响,基于分子动力学(MD)方法,在PYX的(011)晶面建立了PYX/HTPB的高聚物粘结炸药(PBX)模型,并对其结合能、内聚能密度、径向分布函数和力学性能进行了模拟.结果表明:PBX在298K时拥有最高的结合能,随着温度升高,结合能总体呈下降趋势;PYX和PBX的内聚能密度随着温度的升高而降低,且PBX的内聚能密度比PYX低20%左右;径向分布函数显示,PYX和HTPB分子间存在氢键和范德华力的共同作用;添加HTPB降低了PYX的刚度,并提高了其延展性. 展开更多
关键词 PYX/HTPB 耐热炸药 分子动力学 感度 力学性能
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点火延时对褐煤粉尘爆炸特性的影响
12
作者 吴豪 杨振欣 +2 位作者 张婷 许张归 史学强 《爆破器材》 北大核心 2025年第1期14-20,共7页
煤炭加工过程中存在着不可忽视的煤尘爆炸安全隐患。采用哈特曼管装置开展了不同点火延时条件下褐煤粉尘的点火实验,研究了煤尘的点火临界特性。基于最小点火能变化特征,探究了不同点火延时条件下煤尘爆炸火焰的形态特征和传播规律。结... 煤炭加工过程中存在着不可忽视的煤尘爆炸安全隐患。采用哈特曼管装置开展了不同点火延时条件下褐煤粉尘的点火实验,研究了煤尘的点火临界特性。基于最小点火能变化特征,探究了不同点火延时条件下煤尘爆炸火焰的形态特征和传播规律。结合实验结果与数值模拟,分析了煤尘的扩散动力学特性。结果表明:煤尘的最小点火能随着点火延时的增加先减小、后增加;当点火延时为90 ms时,煤尘最小点火能达到最低,为244 mJ;在点火能量1280 mJ条件下,点火延时为90 ms时,火焰最明亮,呈蘑菇云状态,前锋面高度最高。实验结果与模拟结果证明,点火延时90 ms附近,煤尘分散较好。 展开更多
关键词 点火延时 点火能量 煤尘爆炸 火焰传播 数值模拟
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铝镁硼合金/氟橡胶复合材料的制备及性能表征
13
作者 王姝雅 陈锦健 +2 位作者 李家豪 王建华 刘玉存 《火炸药学报》 北大核心 2025年第3期216-222,I0004,共8页
为提高铝镁硼合金粉在含能材料应用中的反应效率,以氟橡胶F_(2603)作为包覆物,采用溶剂蒸发法制备了含有不同氟橡胶含量的铝镁硼合金/氟橡胶复合材料,并采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、同步热分析TG-DS... 为提高铝镁硼合金粉在含能材料应用中的反应效率,以氟橡胶F_(2603)作为包覆物,采用溶剂蒸发法制备了含有不同氟橡胶含量的铝镁硼合金/氟橡胶复合材料,并采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、同步热分析TG-DSC、氧弹量热仪对改性复合粒子的粒度、形貌、热性能和燃烧性能进行了表征和测试。结果表明,制备得到的复合材料包覆度较高;通过TG-DSC测试发现氟橡胶包覆引入的F原子对合金粉有明显的助燃作用,F_(2603)与铝镁硼合金粉质量配比为3∶20的铝镁硼合金/氟橡胶复合材料主放热峰比原料铝镁硼合金粉提前了164℃;F_(2603)与铝镁硼合金粉间的质量配比为2∶20时,得到的改性复合粒子的粒度均匀性和放热性能最好,其中值粒径为77.310μm,燃烧热达到了24.290kJ/g。 展开更多
关键词 材料科学 铝镁硼合金粉 溶剂蒸发法 氟橡胶F_(2603) 高能金属燃料
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CL-20/多孔生物质碳复合材料的热分解动力学及反应机理研究
14
作者 范子君 安二海 +4 位作者 秦清风 李庆霞 邓鹏 施胜楠 曹雄 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第3期293-300,共8页
通过溶剂挥发法将六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)引入多孔生物质碳(pbC)中,制备了CL-20/pbC复合材料。研究了该复合材料的热分解行为,并采用Kissinger、Ozawa和atava-esták方法分别计算了动力学参数及机理函数,同时结合热重-质谱联用... 通过溶剂挥发法将六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)引入多孔生物质碳(pbC)中,制备了CL-20/pbC复合材料。研究了该复合材料的热分解行为,并采用Kissinger、Ozawa和atava-esták方法分别计算了动力学参数及机理函数,同时结合热重-质谱联用(TG-MS)技术进一步分析了CL-20/pbC的热分解机制。研究发现,CL-20/pbC的热分解峰温和活化能分别降低了2.4~4.4℃和14.06~14.73 kJ/mol,表明pbC具有较好的催化活性。其影响主要源于N—NO_(2)键断裂产生的NO_(2)可被pbC上的活性位点吸附,从而降低了NO_(2)含量并进一步促进了N—NO_(2)键的断裂;同时反应释放出来的热量也有助于CL-20残留物的持续分解。此外,对CL-20/pbC的安全性能进行了评估,结果表明CL-20与pbC之间的界面作用有效降低了CL-20的机械感度。该工作为CL-20在固体推进剂的进一步应用提供了参考。 展开更多
关键词 CL-20 生物质碳 界面作用 热行为 机械感度
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高温下HMX/RDX混合物的热分解研究
15
作者 鲁娜 常双君 +1 位作者 陈星妍 李沙 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期268-274,共7页
为了探究奥克托今/黑索今(HMX/RDX)混合物热分解反应,采用ReaxFF反应分子动力学方法研究不同比例HMX/RDX混合物分别在2 500、2 750、3 000、3 250、3 500 K下的热分解过程,并对其初始分解路径和生成产物进行了分析。结果表明,不同温度... 为了探究奥克托今/黑索今(HMX/RDX)混合物热分解反应,采用ReaxFF反应分子动力学方法研究不同比例HMX/RDX混合物分别在2 500、2 750、3 000、3 250、3 500 K下的热分解过程,并对其初始分解路径和生成产物进行了分析。结果表明,不同温度下混合物中除N-NO_(2)键、C-N键断裂等反应路径外,HMX和RDX分子还出现氧转移以及聚合反应并形成二聚体。不同温度下混合物热分解产生的中间产物主要为NO_(2)、HNO_(2)、NO、HNO,温度越高,生成中间产物的速率越快,缩短了化学反应达到平衡的时间。HMX/RDX混合物在不同温度下热分解的最终产物为N_(2)、H_(2)O、CO_(2)等,RDX含量的变化对N_(2)生成速率影响不大,但是对CO_(2)和H_(2)O有一定影响,与纯HMX相比,混合物在2 500 K时生成更多H_(2)O,3 500 K时生成更多CO_(2)。研究结果为HMX/RDX混合物的配方设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 HMX/RDX混合物 反应分子动力学 热分解 REAXFF
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PC载体铁基单原子催化剂的制备与催化性能
16
作者 要雅靖 杜熙凤 +3 位作者 张鑫慧 张誉心 胡双启 冯永安 《含能材料》 北大核心 2025年第4期324-336,共13页
燃烧催化剂是调节固体推进剂燃烧性能的重要组分,为开发高效催化剂,探究单原子催化材料对固体推进剂中高能组分热分解的催化作用,设计制备了一种多孔碳(PC)负载单原子铁基催化剂(Fe⁃NC@PC),采用X⁃射线粉末衍射(XRD)、X⁃射线光电子能谱仪... 燃烧催化剂是调节固体推进剂燃烧性能的重要组分,为开发高效催化剂,探究单原子催化材料对固体推进剂中高能组分热分解的催化作用,设计制备了一种多孔碳(PC)负载单原子铁基催化剂(Fe⁃NC@PC),采用X⁃射线粉末衍射(XRD)、X⁃射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高角度环形暗场扫描球差校正透射电镜(HADDF⁃STEM)和X⁃射线吸收精细结构谱(XAFS)对其成分和形貌进行了详细表征,并通过热重⁃差示扫描量热法(TG⁃DSC)研究了其对固体推进剂高能组分热分解过程的影响。结果表明,Fe⁃NC@PC中Fe原子以Fe⁃N键负载于载体表面,负载量为0.98%。添加5%的Fe⁃NC@PC,可使1,1'⁃二氨基⁃2,2⁃二硝基乙烯(FOX⁃7)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL⁃20)和1,1'⁃二羟基⁃5,5'⁃联四唑二羟铵盐(TKX⁃50)的热分解峰温分别提前34.6,9.4,6.3℃和27.9℃,且改变其表观活化能,表现出明显的催化效果。 展开更多
关键词 Fe基单原子催化剂(Fe⁃NC@PC) 固体推进剂 高能炸药 催化热分解
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Ni/Al反应材料聚能粒子流释能特性研究
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作者 张晋红 薛瑞峰 +1 位作者 刘迎彬 张艺潇 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期1-6,共6页
为研究Ni/Al反应材料聚能粒子流在不同位置的能量释放规律,采用冷压成型技术制备了3种镍铝摩尔比分别为2∶1、1∶1和1∶2反应材料药型罩,用连续密封罐超压测试系统对Ni/Al反应材料聚能粒子流在密封罐内对间隔靶的毁伤及超压进行测试,进... 为研究Ni/Al反应材料聚能粒子流在不同位置的能量释放规律,采用冷压成型技术制备了3种镍铝摩尔比分别为2∶1、1∶1和1∶2反应材料药型罩,用连续密封罐超压测试系统对Ni/Al反应材料聚能粒子流在密封罐内对间隔靶的毁伤及超压进行测试,进而对其释能行为进行探究。结果表明:随着Al含量的增加,聚能粒子流对间隔靶板的毁伤效应先减小后增大;前密封罐中,镍铝摩尔比为1∶1时的聚能粒子流释能最多,化学反应效率最高,为57.4%;后密封罐中,镍铝摩尔比为2∶1时的释能最多,且总释能最多,为23.12 kJ。 展开更多
关键词 Ni/Al 反应材料 药型罩 能量释放
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基于响应面法的梯度硝基单孔发射药制备工艺的优化
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作者 范红蕾 顾玉乐 +5 位作者 彭智华 王欣雨 李世影 李纯志 吴晓青 肖忠良 《含能材料》 北大核心 2025年第1期39-46,共8页
为了优化发射药脱硝工艺,基于Box-Behnken设计的响应面法(RSM)对单孔发射药的脱硝工艺进行了优化。考察了水合肼浓度、反应温度和反应时间3个主要影响因素对单孔发射药脱硝过程中脱硝率的影响,并建立了以脱硝率为响应值的二次回归模型... 为了优化发射药脱硝工艺,基于Box-Behnken设计的响应面法(RSM)对单孔发射药的脱硝工艺进行了优化。考察了水合肼浓度、反应温度和反应时间3个主要影响因素对单孔发射药脱硝过程中脱硝率的影响,并建立了以脱硝率为响应值的二次回归模型。结果表明:各因素对脱硝率的影响程度为水合肼浓度>反应时间>反应温度,且各因素之间交互作用不显著。所建立的二次回归模型相关系数为0.9774,在影响因素水平范围内进行多组实验,脱硝率的实验值与模型预测值之间吻合度较高,平均相对偏差为1.61%,表明所提出的二次回归模型可靠性较高,可用于对发射药脱硝过程中脱硝率的预测和工艺条件的优化。通过对脱硝前后单孔发射药的结构和燃烧性能的表征,进一步证实了梯度硝基单孔发射药表层及孔边缘硝酸酯基浓度呈梯度增加,具有优异的燃烧渐增性。 展开更多
关键词 梯度硝基单孔发射药 脱硝率 响应面法 优化
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静动荷载作用下加筋土桥台变形特性研究
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作者 董彦莉 张浩东 +2 位作者 赵致艺 张军 冯浩然 《中北大学学报(自然科学版)》 2025年第2期188-196,共9页
加筋土桥台具有工程造价低、易于施工、绿色环保等优点,并且能解决传统桥台的桥头跳车的问题,因此得到了推广与应用。本文以一座现有的加筋土桥台为原型,通过FLAC3D有限差分软件进行数值模拟,分析了静荷载与车辆动荷载对不同面板形式的... 加筋土桥台具有工程造价低、易于施工、绿色环保等优点,并且能解决传统桥台的桥头跳车的问题,因此得到了推广与应用。本文以一座现有的加筋土桥台为原型,通过FLAC3D有限差分软件进行数值模拟,分析了静荷载与车辆动荷载对不同面板形式的加筋土桥台沉降及侧向位移的影响。研究结果表明,随着荷载的增大,静荷载作用下桥台沉降与面板位移均明显增大,但动荷载作用下的桥台沉降与面板水平位移变化不是很明显;加筋土桥台设置筋材加密区能够有效减小静荷载作用下的桥台面板水平位移;在本文所研究的小型车辆重量下,车辆行驶速度不是影响桥台沉降量的主要因素,且车辆行驶速度对桥台面板水平位移的影响也很有限;加筋土桥台设置混凝土面板能够有效减小桥台面板的水平位移,且无论是在静荷载作用下还是动荷载作用下,有混凝土面板的土工格栅平铺式加筋土桥台都比其它两种桥台控制桥台面板水平变形的效果更好。研究结果可为加筋土桥台的工程设计及维护使用提供一定参考。 展开更多
关键词 土工合成材料加筋土 静动荷载 加筋土桥台 荷载工况 变形特性
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高燃速推进剂GATo的热安全性分析 被引量：2
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作者 唐婧 常双君 +2 位作者 滕学锋 闫伟 张行 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期285-288,共4页
为研究高燃速推进剂改铵铜(GATo)的热安全性,采用差示扫描量热(DSC)法和热重(TG)法分析了GATo推进剂的热分解过程,计算了其热分解活化能(E_a)、指前因子(A)、分解温度(t_(e0))、热爆炸临界温度(t_0)及热力学参数,并测试了压伸成型管状G... 为研究高燃速推进剂改铵铜(GATo)的热安全性,采用差示扫描量热(DSC)法和热重(TG)法分析了GATo推进剂的热分解过程,计算了其热分解活化能(E_a)、指前因子(A)、分解温度(t_(e0))、热爆炸临界温度(t_0)及热力学参数,并测试了压伸成型管状GATo及含溶剂GATo推进剂药浆的5s延滞期爆发点及热爆发反应参数。结果表明,采用Kissinger法计算得到GATo推进剂的热分解活化能为139.1kJ/mol,指前因子为7.5×10^(15)s^(-1),分解温度为172.0℃;根据Hu-Zhao-Gao法计算得到GATo推进剂的热爆炸临界温度为182.8℃,低于RDX-CMDB推进剂GHT及GHQ;在升温速率为10℃/min时,GATo推进剂分解峰值温度的活化自由能(ΔG~≠)为113.8kJ/mol,活化焓(ΔH~≠)为135.3kJ/mol,活化熵(ΔS~≠)为29.7J/(K·mol)^(-1);压伸成型管状GATo与含溶剂GATo药浆的5s延滞期爆发点分别为231和234℃,热爆发分解反应活化能分别为112和132kJ/mol,表明溶剂对其热爆发分解反应活化能有较大影响。 展开更多
关键词 高燃速推进剂 GATO 热安全性 热爆炸临界温度 5s爆发点
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