RDX基PBX的本构行为与应变历史、应变率效应（英文）

高聚物粘结炸药(PBX)作为一种典型的颗粒填充弹性材料,其力学性能与应变率、应变历史密切相关。利用材料试验机获得了浇注PBX在准静态应变率范围内(10^(-4)~10^(-2)/s)的循环加载、卸载应力-应变曲线。用Dorfmann&Ogden模型分析了PBX的本构行为。结果表明,该PBX具有应变率效应,循环加载过程中存在应力软化和滞回现象,卸载过程中存在残余应变现象。材料损伤可用滞回环和残余应变的大小来表征,损伤程度主要受最大加载应变控制。在Dorfmann&Ogden模型中,只有剪切模量(μ)受加载速率影响。10^(-4),10^(-3),10^(-2)/s下的μ值分别为43.94,56.92,71.93 MPa。该模型可以较好地描述材料的应力软化和残余应变行为。预测结果与试验数据吻合良好。

以RDX为基的浇注PBX力学性能与本构模型

为研究一种黑索今（RDX）基浇注高聚物粘结炸药（PBX）的力学性能与本构模型,利用INSTRON材料试验机及改进分离式Hopkinson压杆（SHPB）进行了准静态和动态单轴压缩实验,获得了材料在10^-4~10^-2s^-1及843~1490 s^-1应变率范围内的应力-应变曲线。结果表明：该浇注PBX的变形过程分为线性段、强化段和软化段。准静态加载下该浇注PBX具有明显的应变率效应,其弹性模量、压缩强度、临界应变与相对对数应变率之间近似呈线性关系;而在实验应变率范围内,动态加载下特别是加载初期应变率效应不明显,同时发现其破坏准则由应力控制,材料在12MPa附近发生破坏。借鉴推进剂及橡胶材料本构关系的研究结果,分别提出了能描述浇注PBX一维动、静态压缩力学行为的率相关本构模型,该模型与实验结果误差小于10%吻合较好。

浇注PBX力学性能的研究进展

从材料特性、力学行为特征、本构模型和实验手段四个方面详细论述了浇注高聚物粘结炸药(PBX)力学性能的研究进展,指出动态力学测试及材料本构是目前研究浇注PBX的热点和难点。认为可以通过借鉴粘弹性模型、橡胶超弹性模型及推进剂模型建立浇注PBX的本构模型,并指出需要结合浇注PBX含能敏感、软材料和大变形特性来选择和改进现有的测试技术。对力学性能预测、动态实验技术及数值模拟等方面需要开展的工作提出了一些看法。

PBX中炸药晶体与黏结剂界面力学特性的研究进展

从PBX界面的特征、界面对PBX力学性能的影响及PBX中界面的力学表征等方面对PBX炸药晶体与黏结剂界面力学特性进行了归纳和评述。介绍了影响PBX界面的因素、界面与PBX宏/细观力学性能的关系、PBX界面的几个不同表征方法等方面的研究进展。指出应开展PBX真实界面及模拟界面的直接加载、观测方法研究,并进一步加强数值模拟的作用。附参考文献43篇。

高温及机械应力对PBX力学行为的影响规律及机理分析

为了获得高温和机械应力对高聚物粘接炸药(PBX)力学行为的影响规律,基于材料试验机的结果获得了以HMX为基的PBX-1及以TATB为基的PBX-2在不同高温和机械应力作用下的力学响应规律,用动态热机械分析仪(DMA)和扫描电子显微镜(SEM)分析了它们的力学性能的变化机理。结果表明,在25~90℃高温-力耦合加载下,两种PBX的拉伸、压缩强度随温度升高而降低,但破坏应变在一些温度点产生突变,PBX-1的应变突变温度点约为65℃,PBX-2分别约为35、55℃和75℃;PBX-1的高温-力顺序加载响应规律包含两个温度段,25~150℃为第一阶段,该范围的高温作用下材料压缩强度和破坏应变几乎不会变化,150~200℃为第二阶段,破坏应变随温度升高而增大,压缩强度先减小后增大,在180℃最低。高温-力耦合作用下,粘结剂相态变化和粘弹特性改变是影响PBX高温软化和力学性能劣化的主要原因,其软化-流动-粘流化将引起PBX的变形行为特别是拉伸及压缩破坏应变的突变,同时导致PBX破坏模式由脆断向脱粘失效转变,PBX的突变温度与粘结剂的物态转变温度相对应。对于高温-力顺序加载,粘结剂弹性回复和炸药晶体无损伤是PBX-1在25~150℃力学性能不变的主要原因,炸药晶体在180℃附近会发生高温破碎,导致PBX-1的压缩强度在180℃附近达到最低值。

粘结剂含量对热压TATB基PBX残余应力的影响

为了掌握粘结剂含量对高聚物粘结炸药(PBX)残余应力和宏观力学性能的影响规律,采用基于VKα靶的X射线衍射方法测试了F2314粘结剂含量为0~11%热压成型的TATB基PBX残余应力,采用巴西试验方法测试其宏观力学性能,并采用了TATB晶体-粘结剂包裹结构简化模型进行温度单一因素条件的残余应力数值模拟验证。实验结果表明:不含粘结剂的PBX,其残余应力为拉应力;随着PBX中粘结剂含量增加,残余应力逐渐减小,当粘结剂含量超过5%,其拉伸残余应力递减趋势增强;当粘结剂含量由7%增加到9%时,残余应力由拉应力转变为压应力;PBX力学强度随粘结剂含量增加而增强。残余应力模拟结果与实验结果具有相同变化趋势。

拉剪复合试验测试炸药晶体/粘结剂界面力学特性

为了研究高聚物粘结炸药(PBX)中炸药晶体/粘结剂界面的力学特性,设计了一种可实现0°、15°、30°、45°、60°、75°及90°共7个角度拉伸的拉剪复合加载夹具,实现了PBX界面单轴拉伸、纯剪切及拉剪复合作用的多状态加载。制备了用于拉剪复合试验的模拟界面,开展了拉剪复合试验测试炸药晶体/粘结剂界面力学特性的方法研究。结果表明,PBX界面的剪切破坏载荷为0.980 MPa,大于拉伸破坏载荷0.759 MPa,随着加载角度的增加,拉应力不断降低,剪应力不断增加,而复合应力随加载角度的增加线性增大。提出了一种椭圆模型用于描述PBX界面的强度相关性规律:σ~2/a^2+τ~2/b^2=1,该模型可以较好地描述PBX中炸药晶体/粘结剂界面的拉剪强度特性。

含缺口PBX药柱热冲击响应的数值模拟及试验

针对脆性高聚物黏结炸药(polymer bonded explosive,PBX)的热应力破坏问题,开展了缺口药柱热冲击响应的数值模拟和实验研究。采用温度相关的热弹塑性模型对PBX药柱在50℃平衡温度、10℃·min^-1条件下的热传导和热应力进行了二维轴对称仿真分析,并利用温度-应变-声发射监测技术,在温度箱风冷试验中进行了验证。数值模拟结果表明,降温温度冲击过程中,受热近表面存在一种温度边界层,使内外表面产生较大温差,并在药柱柱面中心产生超过PBX拉伸强度的轴向拉应力;位于柱面中部的缺口使热应力放大,并加剧试样破坏的进程,其中R2的缺口圆柱的应力梯度变化最明显,应力集中系数超过1.6。实验结果表明,PBX药柱热冲击破坏方式为表面拉伸热应力超过材料拉伸强度导致的脆性断裂破坏,热冲击破坏时的信号特征表现为应变发生突变并产生高幅值声发射信号。数值模拟得到的缺口药柱、无缺口药柱的临界断裂温差分别为8.3℃和12.6℃,试验数值分别为9.2℃和12.5℃,二者吻合良好。

数字图像相关方法分析PBX带孔板拉伸应变场

为研究孔结构对高聚物粘结炸药(PBX)的拉伸力学行为的影响,设计了一种带中心圆孔的平板试样进行实验,基于数字图像相关方法(DICM)对实验进行应变场分析。试样在圆孔处发生脆性断裂,应变分量εyy作为主特征破坏参数在圆孔左右边缘先达到临界值,继而裂纹起裂并扩展至破坏。实验所得应变场除有显著的不均匀性和非对称性,基本与理论预测相一致。分析认为材料的不均匀性和微观缺陷是应变场分布不均匀的重要原因,小孔处的应变集中是试样破坏的主要原因,但是缺陷也会劣化结构抵抗破坏的能力。

基于应力应变曲线的断裂能参数表征炸药韧性

高能炸药材料普遍具有脆性特点,对其增韧改性有助于提高武器安全性及可靠性,因此炸药韧性的表征是亟待解决的问题。针对其他工程材料常用的两种参量(冲击韧性、断裂韧性)表征炸药韧性时存在的局限性,提出了基于应力-应变曲线断裂能量计算的韧性表征参量——断裂能,包括拉伸断裂能和压缩断裂能两种形式。一方面,由于不能测试炸药冲击韧性,从测试原理上分析了断裂能参量与冲击韧性具有比较接近的物理意义;另一方面,试验比较了室温下三种炸药之间(HMX-P1、HMX-P2、TATB-P3)和其中一种炸药(HMX-P2)在不同温度下(20,35,45,60℃)的断裂能与断裂韧性的变化趋势,结果表明,不同炸药之间以及不同温度下炸药的断裂能与断裂韧性的变化趋势具有较好的一致性;基于这两方面的对比分析,认为断裂能可以作为炸药材料的一种韧性表征参量。

TATB基PBX张开型裂纹起裂及扩展行为

为研究1,3,5?三氨基?2,4,6?三硝基苯(TATB)基高聚物粘结炸药(PBX)中张开型裂纹在准静态载荷下的失效与破坏行为,设计了含预制裂纹的半圆盘弯曲试验,应用数字图像相关方法和90000 fps的高速摄影技术分别研究了实验中裂纹的起裂及扩展行为。结果表明,试样沿预制裂纹方向发生脆性劈裂破坏,应变分析显示裂纹尖端有显著的拉伸应变集中区域。在裂纹扩展路径上仅裂纹尖端区域的应变演化有显著的时间效应,且演化过程有一个显著的拐点,约0.85 p_(max)载荷,裂纹尖端的应变集中效应在拐点后才开始显现并快速扩展。裂纹扩展过程中有显著的塑性迟滞现象。裂纹尖端的应变分布和演化特性的分析表明,TATB基PBX在裂纹尖端局部发生了塑性变形,且塑性变形对裂纹的起裂与扩展行为有明显影响。

三种典型炸药晶体微塑性与撞击感度的相关性

为了研究单质炸药晶体微观性能对混合炸药宏观力学行为和撞击感度的影响,研究了梯恩梯(TNT)、黑索今(RDX)与奥克托今(HMX)三种常用炸药晶体的微塑性表征方法,并将炸药晶体的微塑性与单质炸药撞击感度进行了相关性分析。采用纳米压痕技术对三种常用炸药晶体进行了微弹性与微塑性的测试与计算,提出了以塑性能量与压痕总能量之比(ηP)量化炸药晶体微塑性的计算方法。结果表明:与压入深度计算的微塑性(δh)相比,本研究获得的炸药晶体微塑性ηP与粉末态单质炸药的撞击感度(P)达到95.8%的线性相关。本研究提出的炸药晶体微塑性量化方法将炸药晶体微塑性与其撞击感度建立起高度线性关系,为评价炸药安全等级提供了一种微观表征方法。

高压下晶体5-硝胺基-3,4-二硝基吡唑肼结构转变的周期性密度泛函理论研究

采用周期性密度泛函理论(DFT)方法研究了静水压0~160 GPa范围内5-硝胺基-3,4-二硝基吡唑肼(HNDP)的晶体结构、分子结构和电子结构.研究结果表明,晶体HNDP在静水压6,28和110 GPa时发生了3次结构转变:在6 GPa时,分子中阴离子和阳离子的相对位置发生重排,N17—H23…N13氢键断裂;在28GPa时再次形成N17—H23…N13氢键;在110 GPa时,N17—H19共价键转变为氢键,形成N20—H22…O24共价键.带隙、键布居数以及原子电荷研究结果表明,随着压强增加,晶体HNDP的金属性及离域性增强.

清代行会的性质和作用

中国的行会经历了漫长曲折的道路。明末商品经济较为发达,行会曾进入空前繁荣的时期,发挥了一定的积极作用。甚至有些行会还出现了为工场取而代之的苗头。随着清政权的建立,使行会得以解脱明末的社会危机而幸存下来。乾隆时期,它的组织形式更臻完备,性质却发生了根本性的变化,成了资本主义因素生长、前进途中的重重障碍。一清初社会概况和行会制的变化经历了明末清初的战乱。

机动车性能测试平台可嵌入式软件系统设计

21世纪以来我国的汽车行业快速发展,汽车的性能检测也变得更加重要。设计了一个基于VC++的机动车性能平台嵌入式软件系统,其功能可嵌入,可根据不同的机动车性能测试要求,嵌入不同的测试软件。依据客户的个性化要求,该平台还提供了数据的表格、文件化记录、图形曲线显示等功能,可以满足汽车厂家对不同器件检测的需求。

建立充分利用竞争机制的计划宏观调控体制

社会主义商品经济的发展和企业经营机制的改革,有利于形成一个既有生机又有活力的微观经济机制,但还必须建立高效能的宏观调控机制。由于市场机制存在天然的盲目性缺陷,企业的经济视野有很大的局限,国家要通过计划调控微观经济生活,在公有制居主导地位的情况下尤其必要。它既要采用市场经济国家的一般做法,又要充分体现我国经济发展的计划性。

农业集约化与农业现代化

农业集约化是农业现代化的根本途径我国人均占有的农业资源很少,并随着时间的推移和人口的增多而继续递减。如果以1982年7月1日普查人口10.0818亿与2000年计划12亿人口计算,那么人均资源则为: (1)土地面积:1982年,世界平均数为每人49亩。

PBX-1炸药的力学性能和本构关系

PBX的力学行为对其安全性有重要影响。为研究PBX-1的力学性能,以PBX-1为研究对象,进行准静态力学实验和SHPB(分离式霍普金森压杆)实验研究。结果表明,准静态压缩实验中,试样的裂纹出现在与加载方向大约成45°的最大剪应力方向。SHPB实验中,在应变率100~1 500 s^-1范围内,随着应变率的提高,PBX-1炸药的动态屈服强度、动态压缩强度和破坏应变不断提高。动态屈服强度逐渐从静态的2.77 MPa增加至16.1 MPa;压缩强度从7.46 MPa增加至16.1 MPa,破坏应变从6.23%增加到26.4%。同时,基于Z-W-T模型,建立了一种含损伤的动态黏弹性本构模型,在330~1 500 s^-1应变率范围内具有较高的精度,可以较好地描述PBX-1炸药在达到破坏前的动态力学行为。

陈氏法在TATB基PBX蠕变特性研究中的适用性分析

为提高高聚物粘结炸药(PBX)蠕变行为研究的实验效率以便进一步研究其长期服役性能,探索分析了陈氏法在PBX蠕变特性研究中的适用性。采用陈氏梯级加载法和常规加载法分别对某TATB基PBX材料进行了应力水平为5.5,11,16.5,22 MPa的单轴压缩蠕变实验。采用陈氏数据处理法处理了梯级加载蠕变实验结果,得到了分别加载下的蠕变曲线,并与常规加载法得到的蠕变曲线进行了对比。结果表明,5.5 MPa和11 MPa应力水平下两种方法得到的蠕变曲线是重合的,但陈氏方法得到的蠕变曲线低于16.5 MPa和22 MPa应力水平下用常规方法得到的蠕变曲线,这表明陈氏方法可在低应力水平下很好地应用于材料的蠕变实验研究,可应用于长期服役性能的进一步研究,在高应力水平下,观察到了明显的蠕变硬化效果,陈氏法所得蠕变曲线只有在蠕变变形阶段与真实常见蠕变一致,而在瞬态弹性变形阶段发生折减。

陕西白河黄石板铅锌矿地质特征及找矿标志

陕西白河黄石板铅锌矿位于南秦岭镇(安)旬(阳)古生代沉积盆地南缘东部,区内已发现并探明的数量众多的铅锌矿床(点)多数产自泥盆系沉积盆地中,仅个别产自志留系。以志留系具代表性的黄石板铅锌矿床为研究对象,结合研究区以往的铅锌矿研究成果,认为志留系铅锌矿床主要产自梅子垭组粉砂质千枚岩与热水沉积岩接触部位的硅钙面,受区域断裂及次级断裂控制明显,热水沉积形成的钠长石岩为铅锌的富集提供了条件。通过对研究区地质特征、控矿条件及找矿标志的初步分析,为研究区寻找同类型铅锌矿床提供参考。