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冲击作用下CL⁃20/HMX 共晶力‐热‐化学耦合响应的动力学模拟 被引量：1
1
作者 王宁 苏晶 +3 位作者 关红波 成杰 程立国 李军 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期315-324,共10页
为分析CL-20/HMX共晶和HMX冲击波感度接近的机理,采用反应分子动力学方法(ReaxFF-MD),探讨了有无缺陷CL-20/HMX共晶在冲击加载下的力-热结构变化和初始化学反应,通过动量镜原理与最大压缩点吸收波阵面相结合方式,分析了快速结构响应和... 为分析CL-20/HMX共晶和HMX冲击波感度接近的机理,采用反应分子动力学方法(ReaxFF-MD),探讨了有无缺陷CL-20/HMX共晶在冲击加载下的力-热结构变化和初始化学反应,通过动量镜原理与最大压缩点吸收波阵面相结合方式,分析了快速结构响应和随后缓慢化学反应过程。结果表明,冲击加载无缺陷CL-20、HMX和CL-20/HMX共晶时,CL-20的分解速度比HMX快,CL-20/HMX共晶的分解速度与HMX接近;与沿CL-20/HMX共晶[111]晶向加载相比,沿[100]晶向分解更快,这与CL-20和HMX分子层的交替排布及滑移等因素有关。以2 km·s-1的质点速度沿[100]晶向冲击加载含Φ20 nm孔洞的CL-20/HMX共晶时,孔洞周围结构没有产生射流现象,而是粘塑性收缩过程。孔洞塌缩形成的高温高压条件和结构上的粘塑性变形有效促使CL-20和HMX分子发生快速分解,孔洞塌缩新热点的形成进一步增强了冲击加载过程。 展开更多
关键词 六硝基六氮杂异伍兹烷/奥克托今共晶(CL-20/HMX) 冲击 滑移 晶体缺陷 热点
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铝与氮氧化物高温均相反应机理的量子化学计算研究
2
作者 夏文韬 杜芳 +5 位作者 李毅恒 林励云 屈炜宸 秦瑞 陶博文 顾健 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期369-376,共8页
为了研究Al粉在氮氧化物中的燃烧特性,采用量子化学密度泛函理论ωB97X方法,研究了Al与3种氮氧化物(NO_(2)、NO和N_(2)O)的反应机理。首先,使用ωB97X‑D3方法在def2‑SVP基组水平上优化了各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,通过... 为了研究Al粉在氮氧化物中的燃烧特性,采用量子化学密度泛函理论ωB97X方法,研究了Al与3种氮氧化物(NO_(2)、NO和N_(2)O)的反应机理。首先,使用ωB97X‑D3方法在def2‑SVP基组水平上优化了各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,通过频率分析证实中间体和过渡态的真实性,并通过内禀反应坐标(IRC)计算以进一步确定过渡态,得到了详细反应路径和机理。同时,使用双杂化泛函PWPB95结合DFT‑D3校正和def2‑TZVPP基组获得了各结构的单点能,并使用变分插值过渡态理论计算了相关反应的反应速率常数,得出每个反应的阿伦尼乌斯表达式。结果表明,Al与NO和NO_(2)的反应过程为Al与O氧原子连接形成复合物中间体后通过三元环状过渡态破坏N‑O键生成产物;Al与N_(2)O的反应时则为Al与N原子形成复合物后通过四元环状过渡态发生消除反应生成产物。通过分析各反应动力学参数得到Al与NO_(2)、NO和N_(2)O反应活化能分别为:4.3,249 kJ·mol^(-1)和13.4 kJ·mol^(-1)。在2400~4100 K,由于Al与NO_(2)和N_(2)O的反应能垒较低,反应速率均大于106 m^(3)·mol^(-1)·s^(-1),说明该反应容易发生且速率极快,Al与NO的反应能垒极高,因此其逆反应速率远大于正反应速率,且各反应反应速率受温度的影响程度为:NO>N_(2)O>NO_(2)。 展开更多
关键词 铝燃烧 氮氧化物 密度泛函理论 动力学
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GAP/硝胺推进剂燃烧效率实验研究 被引量：2
3
作者 周梦圆 王艳萍 +2 位作者 唐根 宋会彬 庞爱民 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期385-391,共7页
为掌握聚叠氮缩水甘油醚(GAP)/硝胺推进剂能量释放机制,阐明配方组成对GAP/硝胺推进剂燃烧效率影响机制,采用理论计算、爆热测试、粒度分析、残渣活性铝分析等方法,研究了高氯酸铵(AP)/六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)相对含量、铝粉/CL-2... 为掌握聚叠氮缩水甘油醚(GAP)/硝胺推进剂能量释放机制,阐明配方组成对GAP/硝胺推进剂燃烧效率影响机制,采用理论计算、爆热测试、粒度分析、残渣活性铝分析等方法,研究了高氯酸铵(AP)/六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)相对含量、铝粉/CL-20相对含量及CL-20/奥克托金(HMX)相对含量对GAP/硝胺推进剂燃烧效率影响规律。结果表明,AP含量越低推进剂爆热越小,燃烧残渣平均粒径增加,燃烧铝凝团尺寸增大,推进剂燃烧效率下降;推进剂爆热随铝含量增加先增大后减小,20%铝含量爆热最高,残渣活性随铝含量增加而增大,铝含量越高单位时间形成铝凝团数量越多,铝凝团尺寸越大,推进剂燃烧效率越低;CL-20取代HMX,推进剂爆热增加,1 MPa下,CL-20/HMX质量比1︰1配方铝凝团尺寸最小;7 MPa下,全CL-20配方与CL-20/HMX质量比1︰1配方铝凝团尺寸较小,燃烧效率高。CL-20与HMX对铝凝团形态影响存在差异,全CL-20配方燃面铝凝团为珊瑚状,含有HMX配方燃面铝凝团为球形。 展开更多
关键词 GAP/硝胺推进剂 燃烧效率 爆热 活性铝 残渣形貌
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复合推进剂铝粉燃烧反应动力学计算研究 被引量：1
4
作者 文瞻 王芳 +2 位作者 敖文 刘露 刘佩进 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期53-57,共5页
对固体火箭发动机推进剂的比冲、燃烧效率等性能来说,现代社会已经提出了更高的要求。开展含铝推进剂燃烧机理研究,建立含铝推进剂燃烧模型具有重大现实意义,基于Al/O_(2)、Al/CO_(2)、Al/H_(2)O和Al/AP/HTPB/RDX推进剂的反应机理的详... 对固体火箭发动机推进剂的比冲、燃烧效率等性能来说,现代社会已经提出了更高的要求。开展含铝推进剂燃烧机理研究,建立含铝推进剂燃烧模型具有重大现实意义,基于Al/O_(2)、Al/CO_(2)、Al/H_(2)O和Al/AP/HTPB/RDX推进剂的反应机理的详细反应机理,重点研究了密闭环境下反应过程中参与反应的物质组分变化,初步得到了Al/AP/HTPB/RDX推进剂燃烧模型,发现环境压力的提高有助于反应的进行,能提高反应进行的速率,并能提高反应达到平衡时的环境温度;发现环境初始温度的升高显著缩短了反应的延迟时间,但不利于放热总包反应的进行。 展开更多
关键词 反应动力学 固体推进剂 铝燃烧
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硅树脂/EPDM绝热材料的性能及陶瓷化机理 被引量：3
5
作者 蔺自斌 陈雯 +7 位作者 周俊 何永祝 王明超 陈馨 吴磊 张琰 张冶焘 任雯君 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期120-127,共8页
采用SEM、TG、DSC、拉伸试验和氧-乙炔烧蚀试验,研究了硅树脂对EPDM绝热材料力学性能、热稳定性以及耐烧蚀性能的影响,并分析了硅树脂/EPDM绝热材料在烧蚀过程中炭化层的陶瓷化机理。结果表明:随着硅树脂含量的增加,绝热层的抗拉强度和... 采用SEM、TG、DSC、拉伸试验和氧-乙炔烧蚀试验,研究了硅树脂对EPDM绝热材料力学性能、热稳定性以及耐烧蚀性能的影响,并分析了硅树脂/EPDM绝热材料在烧蚀过程中炭化层的陶瓷化机理。结果表明:随着硅树脂含量的增加,绝热层的抗拉强度和断裂伸长率均有所降低;在硅树脂含量为35 phr时,绝热层的热稳定性以及耐烧蚀性能最好,残炭率能达到30%左右,线烧蚀率最小为0.048 mm/s;观察形貌发现,含硅树脂绝热层烧蚀后形成的炭化层更致密坚硬,孔洞更小,耐冲刷性能更好。添加硅树脂能够有效提高EPDM绝热层的耐烧蚀性能,其作用机理主要是通过高温下分解产生的硅氧化物与碳进行碳热还原反应形成碳化硅和其熔融态将炭化层粘结在一起,最终形成一种类陶瓷结构的炭化层。 展开更多
关键词 三元乙丙绝热层 硅树脂 陶瓷化 低烧蚀
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AlH_(3)含量对固体推进剂药浆流变性能的影响 被引量：2
6
作者 高述虎 张怀龙 +5 位作者 庞爱民 郭翔 唐根 胡兰 王小英 周水平 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-77,共8页
为解决用AlH_(3)替代Al粉导致的固体推进剂药浆粘度增加、流变性能恶化等问题,采用流变学测试方法研究了AlH_(3)含量对于固体推进剂药浆流变性能的影响,如药浆粘度、动态模量、触变性、温度等。结果表明:推进剂药浆的表观粘度与AlH_(3)... 为解决用AlH_(3)替代Al粉导致的固体推进剂药浆粘度增加、流变性能恶化等问题,采用流变学测试方法研究了AlH_(3)含量对于固体推进剂药浆流变性能的影响,如药浆粘度、动态模量、触变性、温度等。结果表明:推进剂药浆的表观粘度与AlH_(3)的含量存在很强的正相关性;AlH_(3)含量为16%推进剂药浆的剪切速率高于临界剪切速率后出现了“熔体破裂”现象;AlH_(3)的加入可以提高推进剂药浆的储能模量,增强其可逆弹性形变,改善其触变性;AlH_(3)含量越高,剪切速率指数与粘流活化能越小,推进剂药浆粘度对剪切速率和温度的敏感性越低;AlH_(3)含量8%时,药浆粘流活化能随AlH_(3)含量的升高而显著降低,AlH_(3)含量高于8%后,药浆粘流活化能基本不随AlH_(3)的含量而变化。 展开更多
关键词 AlH_(3) 固体推进剂药浆 流变性能 动态模量 触变性
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AlH_(3)在GAP/NG/BTTN中的贮存稳定性研究 被引量：1
7
作者 王榜庆 裴宝林 +5 位作者 池旭辉 杨根 曹蓉 赵程远 张峰涛 李小娜 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期348-353,共6页
针对三氢化铝(AlH_(3))在硝酸酯(NG/BTTN)增塑叠氮缩水甘油醚(GAP)高能推进剂中的贮存稳定性问题,采用XRD、SEM、元素分析等研究了不同温度下AlH_(3)在GAP/NG/BTTN中的分解特性。结果表明:相对于XRD,采用元素分析对AlH_(3)的含量进行定... 针对三氢化铝(AlH_(3))在硝酸酯(NG/BTTN)增塑叠氮缩水甘油醚(GAP)高能推进剂中的贮存稳定性问题,采用XRD、SEM、元素分析等研究了不同温度下AlH_(3)在GAP/NG/BTTN中的分解特性。结果表明:相对于XRD,采用元素分析对AlH_(3)的含量进行定量表征的测试结果波动较小;AlH_(3)本体及其在GAP/NG/BTTN混合物中的分解释氢都存在诱导期、加速期和衰退期,70℃下诱导期均为6 d左右,GAP/NG/BTTN加快了AlH_(3)的分解释氢速率,在加速期内尤为明显,使得AlH_(3)分解加速期的时间跨度由22 d缩短为9 d;在诱导期内,NG/BTTN是影响AlH_(3)贮存稳定性的主要因素,GAP对AlH_(3)的贮存稳定性影响不明显;诱导期内纯AlH_(3)的分解活化能为197.01 kJ/mol,AlH_(3)/GAP/NG/BTTN混合物中AlH_(3)的分解活化能为199.58 kJ/mol,两者的分解活化能基本一致。 展开更多
关键词 高能推进剂 含能材料 AlH_(3) 活化能 硝酸酯
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含能粉体材料声共振混合过程及机理研究 被引量：1
8
作者 陆志猛 胡期伟 +1 位作者 李洪旭 郭翔 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期405-410,共6页
含能粉体材料混合时极易发生危险,对混合装置的本质安全度要求高。声共振混合可以实现材料迅速流化以及均匀、高效、安全的混合,但固-固颗粒混合机制尚不明确。针对含能粉体材料声共振混合过程中固-固颗粒相互作用问题,分析了在力场作... 含能粉体材料混合时极易发生危险,对混合装置的本质安全度要求高。声共振混合可以实现材料迅速流化以及均匀、高效、安全的混合,但固-固颗粒混合机制尚不明确。针对含能粉体材料声共振混合过程中固-固颗粒相互作用问题,分析了在力场作用下的颗粒流动机制和声场作用下的微流效应;采用基于离散单元仿真(EDEM)的Hertz-Mindlin(no slip)模型,对15%填充率的KNO_(3)和B粉在不同垂直加速度下的运动状态、能量状态进行了模拟分析,并设计了与之对应的正交实验进行应用验证。结果表明,颗粒间的平均受力和单颗粒的平均能量均与颗粒粒径正相关,这与在一定尺寸范围内颗粒直径越小声辐射力和微流场力越大的理论推导结果相符,正交实验结果验证了声共振混合点火药相较于传统混合装备具有更好的产品性能和近乎5倍的混合效率。 展开更多
关键词 声共振混合 含能粉体材料 混合机理 点火药
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Al⁃LiH复合燃料制备及性能 被引量：1
9
作者 王芳 张鑫鹏 +4 位作者 王鼎程 李春涛 孙鑫科 冯勇 李伟 《含能材料》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期12-19,共8页
为了提高铝粉燃烧效率,利用球磨法分别制备了质量含量为3%,5%,10%,15%的Al‐LiH复合燃料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、粒度仪对样品结构、形貌和粒径进行表征;采用差热‐热重量热仪对其热氧化性能进行表征,最后采用CO_(2)激... 为了提高铝粉燃烧效率,利用球磨法分别制备了质量含量为3%,5%,10%,15%的Al‐LiH复合燃料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、粒度仪对样品结构、形貌和粒径进行表征;采用差热‐热重量热仪对其热氧化性能进行表征,最后采用CO_(2)激光点火装置、高速摄像机及氧弹量热仪对其燃烧性能进行考察。结果表明:通过球磨法可以将LiH嵌入Al粉内部,LiH含量是影响其微观形貌及粒径、粒径分布的关键因素,LiH的加入使得燃料质量热值增加,同时随着LiH含量的增加Al‐LiH复合燃料燃烧火焰强度增强,点火延迟时间大幅降低。其中由于Al‐LiH复合燃料在高温下发生了微爆现象,Al‐3LiH和Al‐10LiH复合燃料在一次氧化后分别实现第二次氧化。 展开更多
关键词 铝粉 氢化锂 推进剂 燃烧性能
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丁羟三组元推进剂的增材制造及性能研究 被引量：1
10
作者 孙鑫科 石柯 +4 位作者 史钰 罗聪 王鼎程 李伟 任全彬 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期172-179,I0003,共9页
针对传统浇注成型与直写式3D打印对固体推进剂药浆工艺性能要求相冲突的问题,为实现小型药柱的3D打印,采用添加少量定型助剂(YJ)的方法对丁羟三组元推进剂配方进行改性,对改性前后推进剂的工艺性能、力学性能、燃烧性能和能量性能进行... 针对传统浇注成型与直写式3D打印对固体推进剂药浆工艺性能要求相冲突的问题,为实现小型药柱的3D打印,采用添加少量定型助剂(YJ)的方法对丁羟三组元推进剂配方进行改性,对改性前后推进剂的工艺性能、力学性能、燃烧性能和能量性能进行对比分析,并探究了YJ对推进剂性能的影响。结果表明,改性后的推进剂药浆具备可控挤出和室温堆积的流变特性;YJ的加入使得推进剂在20、70℃下的最大抗拉强度分别降低0.1和0.15 MPa,断裂伸长率分别增加了12.7%和9.9%,表明YJ对其力学性能影响显著;此外,实验及理论计算表明,YJ对推进剂的燃烧性能和能量性能影响甚微,燃速最大降低0.24 mm/s,能量变化幅度均在1%以内;表明定型助剂(YJ)的加入不仅使药浆满足3D打印要求,而且对原始推进剂的整体性能没有显著负面影响。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 丁羟三组元推进剂 增材制造 力学性能 流变特性 燃烧性能 3D打印
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高固含量热固性固体推进剂3D打印技术 被引量：1
11
作者 王杰 齐瑶 +5 位作者 祁威 肖鸿 王奔 李伟 段玉岗 史佳齐 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期397-404,共8页
3D打印技术相比于传统的固体推进剂浇注成型方法具有更高的制造灵活性和安全性。对于高固含量(质量分数大于85%)的固体推进剂材料,传统挤出打印方式存在挤出不连续、成型质量差等问题,限制了发动机的整体性能。针对上述问题,基于超声减... 3D打印技术相比于传统的固体推进剂浇注成型方法具有更高的制造灵活性和安全性。对于高固含量(质量分数大于85%)的固体推进剂材料,传统挤出打印方式存在挤出不连续、成型质量差等问题,限制了发动机的整体性能。针对上述问题,基于超声减摩辅助挤出原理设计了双超声振子共振挤出高固含量热固性固体推进剂打印头。重点探究了打印过程中打印温度、挤出压力、喷嘴直径等关键工艺参数对于打印推进剂材料孔隙率的影响。在打印温度为70℃、挤出压力为0.6 MPa、喷嘴直径为φ1.7 mm,打印层高间距比为0.8的最优工艺参数条件组合下,可打印制备固含量为88%、孔隙率为3.46%、打印制造误差被控制在0.4%以内的复杂变燃速热固性固体推进剂药柱结构,同时打印样件的拉伸强度较传统浇注样件提升56%,为复杂高固含量固体推进剂药柱结构的制造提供了一个新思路。 展开更多
关键词 固体推进剂 3D打印 高固含量 超声减摩
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二维慢烤模型点火位置及其温度的理论推演 被引量：1
12
作者 张坤 智小琦 +4 位作者 肖游 王帅 罗锐恒 张姚瑶 黄云伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1564-1572,共9页
为理论分析凝聚炸药慢速烤燃过程,并为慢速烤燃点火点位置研究奠定理论基础。根据炸药的热传导理论方程,利用叠加原理和分离变量法,将炸药非反应性热传导项与自热反应热传导项拆分,推导得到凝聚炸药二维慢速烤燃模型的温度分布解析解。... 为理论分析凝聚炸药慢速烤燃过程,并为慢速烤燃点火点位置研究奠定理论基础。根据炸药的热传导理论方程,利用叠加原理和分离变量法,将炸药非反应性热传导项与自热反应热传导项拆分,推导得到凝聚炸药二维慢速烤燃模型的温度分布解析解。计算并分析了自热反应温度场随时间和炸药尺寸的变化规律。根据慢烤试验结果,对理论计算得出的点火点位置、点火温度及时间进行了验证。研究结果表明:理论确定的点火时间、点火点位置与试验测量的点火时间、点火点位置相符。炸药自热反应最高温度所在位置随其尺寸的增加,由中心移动至边缘角落。随着试验时间的增加,自热反应温度分布趋于稳定。就尺寸为∅76×190 mm的RDX炸药而言,发生点火时自热反应温度分布与点火前80000 s时的自热反应温度分布一致。 展开更多
关键词 弹药 慢速烤燃 点火点位置 热传导 解析解
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衬层/推进剂粘接界面微细观尺度研究方法
13
作者 袁野 李东峰 +3 位作者 梁夏敏 桑丽鹏 李悦 尹华丽 《固体火箭技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期784-793,共10页
衬层与推进剂之间的薄弱粘接界面是固体火箭发动机失效的关键因素之一,从微细观尺度研究该界面对于揭示粘接机制及失效机理具有重要意义。系统梳理了衬层/推进剂粘接界面在微细观尺度的研究方法,重点综述了微细观形貌、微细观化学组成... 衬层与推进剂之间的薄弱粘接界面是固体火箭发动机失效的关键因素之一,从微细观尺度研究该界面对于揭示粘接机制及失效机理具有重要意义。系统梳理了衬层/推进剂粘接界面在微细观尺度的研究方法,重点综述了微细观形貌、微细观化学组成、微细观力学性能的研究进展。现有微细观研究方法能够有效揭示失效损伤机理、解析粘接扩散行为并判定界面过渡区域,但在检测精度及与宏观性能的关联性研究等方面仍存在不足。展望了未来研究的发展方向,包括整合多种微细观表征技术并提升检测精度以及加强微细观结构与宏观性能的相互验证,从而为深入理解衬层粘接机理及建立微细观界面与宏观性能的联系提供重要参考。 展开更多
关键词 固体推进剂 衬层 粘接界面 微细观表征
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某串联战斗部级间隔爆体结构的优化设计
14
作者 龚宏杰 余瑞 +5 位作者 郭翔 唐昌州 王志昊 杜黎小松 金路轩 李忠友 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期170-175,共6页
为实现串联战斗部级间隔爆体结构减重,利用有限元分析软件LS-DYNA建立了某型前级战斗部与隔爆体的数值仿真模型,采用正交试验的方法,研究级间锥形隔爆体前锥角,倒角与前后锥角差值对隔爆体质量的影响规律。结果表明:隔爆体的前锥角对隔... 为实现串联战斗部级间隔爆体结构减重,利用有限元分析软件LS-DYNA建立了某型前级战斗部与隔爆体的数值仿真模型,采用正交试验的方法,研究级间锥形隔爆体前锥角,倒角与前后锥角差值对隔爆体质量的影响规律。结果表明:隔爆体的前锥角对隔爆体质量影响显著,前后锥角差次之,倒角影响较弱。利用正交优化方法,设计三因素四水平的正交优化方案,结果表明当,r=9.9 mm,时,隔爆体的质量最低为485.40 g。研究成果可为串联战斗部隔爆体的结构设计和优化提供指导。 展开更多
关键词 串联战斗部 隔爆体 数值仿真 正交优化 结构减重
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串联战斗部级间隔爆结构的研究现状和发展趋势
15
作者 龚宏杰 余瑞 +5 位作者 郭翔 唐昌州 王志昊 王琦 姚莉 李忠友 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期235-241,共7页
串联战斗部作为反爆炸反应装甲的一个重要手段,已成为国内外兵器研究的热点。串联战斗部工作时,前级装药爆炸势必对后级装药产生影响。为削弱前级装药爆炸产生的爆轰波与碎片对后级装药的影响,需要在前后级装药之间设置隔爆结构。良好... 串联战斗部作为反爆炸反应装甲的一个重要手段,已成为国内外兵器研究的热点。串联战斗部工作时,前级装药爆炸势必对后级装药产生影响。为削弱前级装药爆炸产生的爆轰波与碎片对后级装药的影响,需要在前后级装药之间设置隔爆结构。良好的隔爆结构对串联战斗部前后级稳定工作,提升战斗部性能有重要意义。综述了近年来串联战斗部级间隔爆体的研究进展,包括结构布局、材料选型与优化设计方法等方面,并结合目前隔爆体发展状况对隔爆体未来发展趋势进行展望,以期对串联战斗部隔爆体的设计和改进有所启示。 展开更多
关键词 串联战斗部 隔爆体 结构 材料 优化方法
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固体推进剂用新型Schiff碱类高效键合剂的合成及性能表征
16
作者 武卓 赵志坤 +3 位作者 徐爽 李洪旭 杨玉林 庞爱民 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期649-655,I0004,共8页
为提高丁羟四组元推进剂和CL-20/GAP推进剂的力学性能,解决新的推进剂填料基体界面“脱湿”问题,设计合成了新型Schiff碱键合剂;采用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜及万能材料拉伸机等对键合剂的键合效果和推进剂的力学性能进行了表... 为提高丁羟四组元推进剂和CL-20/GAP推进剂的力学性能,解决新的推进剂填料基体界面“脱湿”问题,设计合成了新型Schiff碱键合剂;采用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜及万能材料拉伸机等对键合剂的键合效果和推进剂的力学性能进行了表征。结果表明,合成的新型Schiff碱键合剂包含键合剂必备官能团且在AP表面存在明显键合,新型Schiff碱键合剂有望取代有毒MAPO,可明显提高丁羟四组元推进剂的力学性能,使丁羟四组元推进剂常温拉伸强度达到0.7 MPa,常温延伸率大于55%,高温延伸率大于50%,低温延伸率大于60%,并可以明显改善丁羟四组元推进剂的工艺性能;在CL-20/GAP推进剂中,新型Schiff碱键合剂可同时提高推进剂的拉伸强度和延伸率。 展开更多
关键词 材料力学 丁羟推进剂 键合剂 力学性能 SCHIFF碱 界面脱湿 MAPO
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改性双基推进剂机械感度的预测方法
17
作者 刘润青 张杰凡 +8 位作者 刘炫棽 武晨书 张家瑞 王悦颖 张云 赵凤起 裴庆 徐司雨 曹卫国 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1039-1045,I0004,共8页
为了对改性双基推进剂的机械感度进行预测,通过BAM撞击装置和摩擦感度仪对其进行试验,得到了其临界撞击能量E和临界摩擦载荷F_(s);基于单质炸药氧平衡指数与撞击感度的相关性探究了改性双基推进剂氧平衡指数与机械感度之间的关系,并将... 为了对改性双基推进剂的机械感度进行预测,通过BAM撞击装置和摩擦感度仪对其进行试验,得到了其临界撞击能量E和临界摩擦载荷F_(s);基于单质炸药氧平衡指数与撞击感度的相关性探究了改性双基推进剂氧平衡指数与机械感度之间的关系,并将改性双基推进剂看作硝基含能化合物,选取氧平衡指数、N—NO_(2)、O—NO_(2)、—COOR和苯环作为分子结构描述符,进行多元线性回归建立机械感度预测模型并计算了改性双基推进剂的E和F_(s),随机选取检验样本对模型进行检验。结果表明,氧平衡指数OB_(100)与E和F_(s)均呈现较好的线性关系,可以对改性双基推进剂的机械感度进行判断;基于分子结构描述符建立的E和F_(s)预测模型具有较高的相关系数,分别为0.963和0.983;同时其检验样本的均方根误差(RMSE)与平均绝对百分误差(MAPE)分别为0.40J和10.27%与8.33N和10.83%。 展开更多
关键词 改性双基推进剂 机械感度 氧平衡指数 描述符 线性回归
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串联战斗部隔爆体材料选型的数值仿真
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作者 龚宏杰 余瑞 +5 位作者 郭翔 唐昌州 王志昊 杜黎小松 金路轩 李忠友 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10776-10782,共7页
串联战斗部采用前后两级战斗部先后爆炸的方式击穿爆炸反应装甲和坦克主装甲。为防止前级战斗部爆炸时破坏后级战斗部,需要设置可靠级间隔爆体。隔爆体的隔爆性能受到与前级距离、材料、结构等方面的综合影响。主要研究了不同材料隔爆... 串联战斗部采用前后两级战斗部先后爆炸的方式击穿爆炸反应装甲和坦克主装甲。为防止前级战斗部爆炸时破坏后级战斗部,需要设置可靠级间隔爆体。隔爆体的隔爆性能受到与前级距离、材料、结构等方面的综合影响。主要研究了不同材料隔爆体的隔爆性能,利用有限元分析软件LS-DYNA建立了前级战斗部与隔爆体的数值仿真模型,得到了级间隔爆材料对隔爆性能的影响规律。结果表明:针对单一材料隔爆体,采用聚氨酯等软质材料无法满足强度要求;采用硬质高强度材料,其波阻抗越高,隔爆体所需厚度越低;针对组合材料隔爆体,采用逆序波阻抗的组合材料可以大幅度降低隔爆体质量,其中以碳纤维复合材料+有机玻璃组合降低质量的能力最为显著。研究结论可为串联战斗部隔爆体的材料选型设计提供指导。 展开更多
关键词 隔爆体 数值仿真 冲击波衰减 组合材料
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燃速催化剂对小喉径长工作时间燃气发生器喷管沉积的影响
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作者 占明明 李志勇 +2 位作者 李泽军 姚鲲 李鑫 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期231-236,共6页
小喉径长时间工作燃气发生器易在喷管产生沉积。针对低燃温燃气发生剂配方中的燃速催化剂种类、含量对喷管沉积的影响,采用配方理论计算、药柱内弹道性能试验、喷管沉积物组成分析以及喷管温度场仿真模拟等手段进行了机理研究。结果表明... 小喉径长时间工作燃气发生器易在喷管产生沉积。针对低燃温燃气发生剂配方中的燃速催化剂种类、含量对喷管沉积的影响,采用配方理论计算、药柱内弹道性能试验、喷管沉积物组成分析以及喷管温度场仿真模拟等手段进行了机理研究。结果表明:低燃温燃气发生剂中的燃速催化剂种类对喷管沉积存在较大影响,铁系燃速催化剂比含锌催化剂更易沉积;燃速催化剂含量越高,越容易出现沉积;喷管沉积主要成分为碳、铁元素,在燃气中的组成为FeCl_(2),其沉积机理是,在低燃温燃气发生器喷管的温度场下FeCl_(2)存在固液转化过程,其含量超过0.13%时,易在喷管处沉积。据此提出了降低含铁燃速催化剂的含量或采用无铁燃速催化剂的改善措施。 展开更多
关键词 燃气发生剂 燃速催化剂 喷管 沉积
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复合固体推进剂高温加速试验理论与方法(1)——Arrhenius方程的适用性 被引量：6
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作者 池旭辉 彭松 +3 位作者 赵程远 杨根 张峰涛 曹蓉 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期853-860,共8页
国内外普遍采用高温加速试验方法,以Arrhenius方程作为动力学模型评估聚合物材料包括复合固体推进剂的老化性能和贮存寿命。近年来,Arrhenius方程在复合固体推进剂老化和寿命评估的适用性受到一些质疑。为探讨Arrhenius方程的适用性问题... 国内外普遍采用高温加速试验方法,以Arrhenius方程作为动力学模型评估聚合物材料包括复合固体推进剂的老化性能和贮存寿命。近年来,Arrhenius方程在复合固体推进剂老化和寿命评估的适用性受到一些质疑。为探讨Arrhenius方程的适用性问题,本文综述了Arrhenius方程在国内外固体推进剂贮存老化评估中的应用情况,从理论源头梳理了Arrhenius方程的形成过程和相关参数物理意义,指出了目前在Arrhenius方程理论认识和应用上的误区。理论分析表明,在Arrhenius方程形式下,频率因子和活化能两个参数之一是温度的函数;对于固体推进剂,现行标准允许的加速试验温度范围内活化能可视为定值。应用Arrhenius方程应符合下述条件:1)研究所涉及的温度范围内老化机理可视为一致;2)各加速试验温度下,老化程度相当;3)参数k应符合速率常数的物理意义。性能随时间变化的数学模型中参数k不符合速率常数定义,使用应慎重,推荐使用性能对数模型替代。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 高温加速试验 老化动力学 Arrhenius方程 速率常数 活化能
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