基于修正时间硬化理论的PBX蠕变模型

对比分析了现有的PBX蠕变模型,提出运用基于修正时间硬化理论来模拟机械加工过程中的蠕变行为,该模型有紧凑的数学表达式和较少的待定参数。为验证模型的有效性,选取以奥克托今(HMX)为基的PBX进行常温条件下的压缩蠕变试验并进行了模型研究,确定了全部模型参数。采用有限元软件对圆柱体压缩试样的压缩蠕变实验进行仿真。理论分析以及有限元数值仿真表明该模型用于仿真计算时,其结果与试验获得蠕变数据相当吻合,可以运用于PBX部件加工的形位变化仿真。

修正时间硬化理论的PBX蠕变模型及其应用

利用基于修正时间硬化理论的蠕变模型来模拟炸药部件的短时蠕变行为。以HMX基PBX的15次单轴压缩蠕变实验数据确定了15组模型参数,抽取3组利用ANSYS软件进行模拟实验来验证模型。根据正态分布小概率原理最终确定了通用的蠕变模型参数。应用获得的蠕变模型对真空吸附作用下的该型PBX部件进行蠕变仿真,获得其在1h内的蠕变变形。理论分析和数值模拟结果表明,该模型能很好地描述HMX基PBX的蠕变特性,可以运用于机械加工过程中炸药部件受夹持力作用的短时蠕变仿真。

PBX部件机械加工过程中的夹持变形预测

高聚物粘结炸药(PBX)部件机械加工过程中的夹持变形直接影响着炸药部件的加工质量。利用既定的基于修正时间硬化理论的蠕变模型,模拟不同结构PBX部件在不同夹持力下的夹持变形。球壳在真空吸附下型面上各点的变形量随纬度增加而增加,方向与径向呈一定夹角;三爪卡盘夹持PBX部件时,最大变形和最大应力都出现在与卡盘爪子接触的区域,且内型面变形量较外型面略小。与千分尺测PBX空心半球真空吸附下顶点变形的试验数据比较,模型在前20min内具有较高的准确性和可靠性,之后仿真结果大于试验数据,60min内最大误差不超过10%。