基于绝对节点坐标方法的压发装置建模与优化

研究压发装置的精确建模与产品性能优化问题.基于绝对节点坐标方法的缩减板单元对压发装置电路板进行建模,通过实验确定电路板的材料参数及支撑弹簧与触发装置的非线性刚度特性,采用非线性力–位移关系建立了支撑弹簧与触发装置力学模型,搭建了压发装置结构的精确有限元模型;设计了压发装置加载实验系统,采用实验数据验证了上述有限元模型的正确性.根据目标触发载荷范围,优化了压发装置中支撑弹簧的刚度及长度参数.数值模拟直接指导了压发装置参数设计,并已成功应用于型号研制.

RDX-AP体系热分解研究及相容性初探

采用差热分析(DTA)法研究了RDX中加入AP后形成RDX-AP混合体系的热分解特性,求算出该体系的热分解动力学参数,并对其相容性进行了初步探讨。结果表明:在RDX中加入AP后体系的分解活化能增大,体系的安定性提高。当AP含量在8%以上,可以使体系的分解峰顶温度较RDX降低约30C;通过比较RDX-AP体系在不同温度下的分解速率常数可知,在高温时AP使RDX分解速率常数增大,而常温下分解速率常数减小。提出分解速率常数可以作为此类以分解为特征的烟火药剂相容性快速评估的依据。

军队科技成果转化应用工作的思考

军队科技成果转化应用工作,是科学技术产生战斗力和生产力的关键环节。针对军队科研单位科技成果转化率低的实际问题,分析了导致该问题的原因,并提出了加速科技成果转化应用工作的对策及建议。

药剂型稀土燃烧剂使用技术研究

为研究药剂型稀土燃烧剂在不同弹种上的适用性,测试了其燃烧性能、安全性能和药柱抗压强度等使用性能参数,研究了该燃烧剂的使用方式和使用条件。试验结果表明:该燃烧剂燃烧温度可达1431℃,50g剂量持续燃烧时间4.5min,抗压强度大于14MPa;可与稠化三乙基铝燃烧剂复合装填于各种材质的纵火弹药,分散均匀,点燃率超过90%。

硅橡胶密封圈自然贮存条件下的老化机理研究

通过自然贮存老化试验,研究了硅橡胶密封圈的老化性能。对自然贮存17年和未老化的硅橡胶密封圈进行拉伸疲劳试验,并且使用衰减全反射红外光谱分析其老化机理。实验结果表明,随着应变幅值的增加,两种材料的疲劳寿命均呈显著降低的趋势,未老化的硅橡胶密封圈疲劳寿命比自然贮存17年的硅橡胶密封圈长。同时随着应变幅值的增加,两种材料疲劳寿命的差异逐渐减小。红外光谱测试结果表明,Si-C的伸缩振动峰、橡胶分子链中甲基和亚甲基对称和不对称伸缩振动强度降低,Si-O-Si的伸缩振动峰、O-H的伸缩振动峰、C-OH面内弯曲振动峰、C-O-C对称伸缩振动峰强度增加,说明硅橡胶密封圈在空气作用下发生缓慢的氧化作用,Si-C、C-H键断裂,产生Si-O和C-O键,从而导致其力学性能降低。

增材制造用金属粉末制备技术研究现状及展望

增材制造是金属零件先进制造技术的重要发展方向,然而增材制造用金属粉体材料存在研发不足、稳定性弱及标准不全等问题,这严重制约了金属零件增材制造的发展。概述了离心雾化法、二流雾化法以及球化法等常用球形金属粉末制备技术的基本原理,介绍了其优缺点和发展现状。提出国内增材制造粉体制备技术发展可以从两方面做起:一是对传统方法进行工艺、设备改进及标准化研究,建造自动化工厂;二是加强制粉基础理论研究,探索新工艺。

新型长碳链聚酰胺1211的非等温结晶动力学

针对聚合物力学性能受微观晶型结构影响的问题,采用一步聚合法制备了聚酰胺1211,通过调节聚酰胺1211的微观晶型结构来调控其力学性能。借助差示扫描量热仪对聚酰胺1211进行非等温结晶研究,表征其在非等温情况下晶型变化方式,分别用Jeziorny法和莫志深法修正的Avrami方程分析聚酰胺1211的非等温结晶行为。结果表明:通过Jeziorny法修正后的Avrami方程处理时,其非等温结晶过程由2个阶段组成,在主结晶期阶段Avrami指数为2.51～3.22,晶体为二维盘状方式生长,在次结晶期阶段指数为0.99～2.14,晶体为一维纤维状方式生长;用莫志深法修正的Avrami方程得到冷却速率值为14.91～37.57;利用Kissinger方法求得聚酰胺1211非等温结晶的结晶活化能为-115 kJ/mol。

气相色谱-质谱联用法和气相色谱法对多功能控暴剂中臭味气体的定性、定量分析

采用气相色谱-质谱联用法对含叔丁基硫醇、二乙基硫醚、邻氯苯亚甲基丙二腈等多种组分的多功能控暴剂进行了定性分析,实现了各物质的完全分离和各色谱峰的归属确认。使用注射器配气法实现了标准气的配制,并采用气相色谱法对多功能控暴剂中叔丁基硫醇进行定量分析。叔丁基硫醇气体样品的质量浓度在5~1 000μg·L^(-1)内与其对应的峰高呈线性关系,进样量为1mL时,检出限(3S/N)为5μg·L^(-1)。加标回收率在97.2%~105%之间,对同一样品连续进样测定,测定值的相对标准偏差(n=6)为3.2%。

燃烧毁伤技术研究进展

燃烧毁伤技术是含能材料与毁伤领域的重要研究方向。主要综述了燃烧毁伤技术的研究进展,从燃烧剂配方设计和应用、燃烧热辐射毁伤理论与技术、燃烧毁伤评估技术三个方面进行论述,指出目前存在燃烧剂燃烧毁伤效能不足、热辐射模型中参数表征过程单一、燃烧毁伤评估方法不全面等问题。认为高密度、高热值燃烧材料、燃烧剂装药构效关系、以火球温度为代表的关键模型参数的测试技术、热辐射毁伤模型的修正和优化、毁伤场中多种毁伤元耦合作用下的热辐射毁伤效应的精准评估方法是未来的研究重点。

基于Q准则的燃烧弹热辐射效果评估研究

提出利用瞬态火灾热剂量伤害准则评价燃烧弹热辐射毁伤效果的方法;以Baker模型为基础,估算燃烧弹形成火球的热通量和热剂量,之后利用混凝土收集靶模拟敌方工事进行验证;试验中在靶口左-右-下三点采集燃烧弹动态热流密度数据,利用敌方反应逃离时间(3 s)参数,通过积分公式计算热剂量值;试验结果表明:燃烧弹能够干扰或瘫痪工事内人员行动;热剂量准则对于评价某型燃烧弹的热辐射效果较为理想,能够在一定程度上克服定性评价的缺陷。

基于燃气生成速率比的发射药破碎程度定量表征方法

为定量表征发射药的破碎程度,引入了燃气生成速率比的概念。通过理论推导,得出燃气生成速率比即为破碎发射装药与相应未破碎发射装药的燃烧表面积比。提出采用破碎发射药燃烧前期的燃气生成速率比的平均值来定量表征发射药的破碎程度。对标准发射药、大块发射药、小块发射药和粉末发射药进行了密闭爆发器试验,获得了不同发射药的p-t曲线,数据处理得到不同发射药破碎程度的量化值。结果表明,基于燃气生成速率比的发射药破碎程度定量表征方法是可行的。

发烟弹装药贮存环境应力分析与老化动力学

采用加速老化法开展了发烟弹弹体密封性和装药的老化试验,以气密性检查作为弹体密封性评判标准,以磷含量作为装药的老化指标;研究结果表明:发烟弹的战斗部装药是受温度单环境应力影响,外界的潮湿空气对战斗部装药无影响;随着老化时间的延长和老化温度的升高,发烟弹装药磷含量呈降低的趋势,获得在热加速老化条件下发烟弹装药以磷含量为老化性能评定参数的老化动力学方程式为y(T,t)=0. 798 8×e^([-24. 363 8×e^((-4741. 3/T))×t])。

红色蒽醌型聚氨酯乳液反应机理研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(N210)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)及1-(2,3-二羟基)丙氨基蒽醌(RDAQ)等为原料,采用逐步聚合法合成了一种红色蒽醌型聚氨酯(PU-RDAQ)乳液。研究了每步的扩链反应程度与反应时间的关系,考察了工艺条件对乳液胶体性质的影响,通过傅里叶变换红外光谱仪和紫外-可见光谱对PU-RDAQ乳液进行了表征、分析。结果表明:三步扩链反应的时间分别为2h、3h、2h,在异氰酸基NCO与羟基OH摩尔比为1.2~1.7、DMPA质量分数为4%~6%、理论固含量小于35%(质量分数)、相反转温度为25℃条件下,可以制备稳定的PU-RDAQ乳液。PU-RDAQ与RDAQ具有相同的最大吸收波长(506.8nm)。

非晶态Al-PTFE反应材料制备及压缩力学性能研究

Al-PTFE反应材料的自身强度较低,难以满足实际应用的要求,非晶材料具有优异的力学性能,将Al基非晶材料作为反应材料发生氧化还原反应中的还原剂,通过模压烧结法制备出非晶态Al-PTFE反应材料,并测试其在准静态压缩和动态压缩力学性能。与常规Al-PTFE反应材料相比,在准静态和动态压缩条件下非晶态Al-PTFE反应材料的压缩强度分别提升9.5%和12.4%左右。

燃烧剂火焰三维温度场重建

火焰温度是燃烧剂的基本性能参数,也是纵火武器毁伤效能评估的重要依据。火焰辐射属于容积辐射,温度高,难以直接测试火焰温度场。该研究针对燃烧剂固体颗粒火焰,基于米氏(Mie)散射理论优化建立了开放空间火焰辐射传输模型和辐射强度成像矩阵,通过Tikhonov正则化方法进行求解,编制软件实现了三维温度场的重建计算和可视化。采用三通道火焰辐射测试方法进行了实验验证,对汽油的燃烧火焰进行了成像测试和火焰三维温度场重建。结果表明,重建的温度场网格数为20×20×100,具有0.006 m×0.006 m×0.003 m的空间分辨率,重建温度场数值略低于热电偶单点测试结果,温度差小于50℃。研究成果可为燃烧剂燃烧性能测试和燃烧装备毁伤效能评估提供技术支撑。

新型控暴器材爆炸分散研究

对具有散发恶臭气味和隐形示踪功能的新型控暴器材进行爆炸分散研究。试验表明单发弹静爆后人工采集臭味气体,在7～10m范围内臭味气体浓度可达18.2～48.5μg/L;此外,隐形示踪剂分散半径可达5m,持续时间不小于60d。