冲击加载下分步压装装药抗过载响应特性的数值模拟与实验

为研究冲击加载下分步压装装药的响应特性,利用ANSYS/LS-DYNA软件对分步压装含铝炸药大型落锤冲击加载过程进行了数值模拟,得到不同密度分布状态药柱在冲击载荷作用下的应力分布及形变特征。探讨了径向密度差对分步压装装药撞击安全性的影响,并进行了实验验证。结果表明,与传统模压成型药柱不同,冲击加载下分步压装药柱中心区的响应应力大于边缘区,且1/2半径处的炸药微元具有较大的径向流动速率。实验验证结果与模拟结果一致。由于径向密度差的存在,冲击加载下分步压装装药内部应力分布不均,使得炸药颗粒呈现由中心向边缘流动的趋势,进而增加分步压装装药内部"热点"形成的几率。

分步压装装药工艺参数对装药密度及密度分布的影响

用模拟药和可退模开合弹对不同分步压装装药工艺参数进行实验,并对装药密度和轴径向密度分布进行检测,分析分步压装工艺参数变化对最终装药密度和密度分布的影响。试验结果表明:随着螺杆直径的增大,周边和平均装药密度均呈上升的趋势;装药过程中初始压力越高,越有利于提高装药密度和密度分布,当压力达到一定值后,装药密度趋于一致;螺杆距弹体底部间距越小,底部越容易压实,密度越高;螺杆每次带入的进料量越少,压制次数越多,密度均匀性越高。该研究为加快分步压装装药工艺的推广应用打下了基础。

不同粘结剂制备的分步压装用炸药对撞击感度的影响

为研究粘结剂对分步压装装药过程产生热量的影响,设计了以高聚物和石蜡为粘结剂的2种分步压装炸药,分别测试了高聚物和石蜡的粘度,并对这2种炸药造型粉及药柱的撞击感度进行了研究。研究结果表明,采用高聚物做粘结剂制备的分步压装炸药在装药过程中产生的热量明显大于石蜡做粘结剂制备的分步压装炸药,即粘结剂类型对分步压装装药工艺的安全性具有重要影响。

造型粉流动性能对分步压装工艺的影响

为研究造型流动性对分步压装工艺适应性及其装药安全性的影响,测量了不同配方造型粉的流散性和堆积密度,通过分步压装工艺试验,研究炸药的流动性对分步压装工艺及其安全性的影响。结果显示,炸药的流散性在一定范围内才能适合分步压装工艺,降低炸药的流散性,可提高局部装药密度,但增加了径向密度差,降低了装药过程的安全性。在流散性适宜的条件下,分步压装装药密度随堆积密度的增加而增加。

分步压装含铝炸药的成型性研究

为了提高分步压装装药质量和装药密度,保证装药工艺及使用过程的安全性,设计了3种不同粘结剂配比的含铝炸药,通过50℃、20℃、-40℃及温度冲击条件下药柱的抗压强度测试,研究不同配方药柱的力学性能和环境适应性;采用分步压装工艺进行装药试验,通过装药密度对比分析,研究粘结剂配比对分步压装工艺成型性的影响。结果表明:复合粘结剂配比对炸药可压性有一定影响,含少量增塑剂的炸药配方具有低比压成型特征,有利于提高分步压装装药密度和工艺安全性,并且装药具有良好的环境适应性。

高能炸药分步压装工艺过程风险的模糊综合评价

针对高能炸药分步压装工艺过程中导致事故发生的因素具有的多样性、复杂性和不确定性,以及缺乏用于风险分析的统计数据等特点,综合分析了各种事故影响因素,建立了分步压装工艺过程风险评价的指标体系。采用层次分析法确定各影响因素的权重,运用模糊数学方法对分步压装工艺过程进行风险评价。对某单位分步压装工艺过程的风险评价结果表明,该单位的风险是"大"等级,而且除了安全管理因素以外,其他各方面影响因素的风险隶属度都是"大"或者"较大"等级。各方面风险因素中权值较大和风险隶属度较高的因素可以作为安全管理的重点,相关单位可以此制定预防措施,降低风险。

分步压装装药的安全性分析

介绍了分步压装工艺中装药结构的特点,利用大型冲击模拟加载装置对不同密度的高能炸药药柱进行了安全性模拟实验,并对实验结果进行了理论分析。结果显示,在无缺陷条件下,装药点火阈值较高;在含缺陷条件下,孔隙率越大,点火阈值越高,说明提高装药质量,可以提高装药的抗过载安全性;装药中保持一定的孔隙率可以提高装药的抗过载能力,从而说明了分步压装工艺装药密度分布对装药的抗过载安全性是有利的。

分步压装用炸药装药工艺安全性模拟试验研究

为了研究分步压装用炸药工艺安全性,采用数值仿真技术对分步压装工艺过程中炸药的受力状况进行模拟,得出压杆的剪切应力是影响装药工艺安全性的主要因素,其次是压杆的压应力和摩擦应力作用。通过设计的压应力、剪切应力和摩擦应力加载装置,研究了RDX基含铝炸药LA-1对应力加载的响应状态,并与A-IX-II炸药进行对比。结果表明,LA-1炸药可承受更大的加载应力,其分步压装装药工艺是安全可靠的。

高聚物黏结粉末分步压装成型件性能研究

为获得高聚物黏结粉末分步压装成型技术条件,主要研究了工艺条件对分步压装成型件性能的影响,探索了分步压装成型技术特点。结果说明,分步压装成型界面清晰,无裂纹等质量缺陷,界面结合紧密;而采用一次成型的成型件成型界面比较弯曲、不规则;分步压装可以有效改善模压法一次成型的装药质量,解决模压法成型件的轴向密度均匀性问题,有效提高装药质量;分步压装的预成型压力值对成型件界面的影响非常重要,预成型压力值应为成型压力的45%～60%。

某分步压装机的设计

主要介绍分步压装机的结构功能、工作原理及简单的压装工艺。

分步压装药工艺及装药参数的实验研究

分步压装药工艺技术综合了螺旋装药与油压机压装的优点,广泛应用于大口径榴弹系列产品、火箭弹、导弹等战斗部装药。该工艺的主要技术指标为装药密度,实验过程中采用代用品及模拟弹着重分析装药直径与装药密度的关系、螺杆直径与装药密度的关系以及压力与装药密度的关系。结果表明:选取合适的螺杆并且控制压力是提高装药密度以及密度一致性的关键。

提高分步压装药质量的工艺技术

为解决某分步压装药产品冬季生产装药产生裂纹的问题,对分步压装药工艺技术进行研究、改进。通过对分步压装药产生裂纹的原因进行理论分析,归纳影响装药强度、装药应力的主要因素,对可控因素进行了装药工艺试验,找到了最佳工艺参数。试验结果表明:该技术能够提高装药强度,降低装药应力,消除装药裂纹,提高分步压装药质量,有很好的实用参考价值。

分步压装高能混合炸药在战斗部装药中的应用研究

本文通过对目前常用的几种战斗部装药方法进行对比分析,提出了分步压装药技术应用在现代战斗部装药中的重要性和必要性,对分步压装药工艺以及各项工艺参数进行了深入的研究,得出螺杆直径、装药弹体直径、装药压力等参数和装药密度之间的关系,并通过实际应用对装药的密度和质量进行了检测分析,本文还对分步压装药工艺装填高威力混合炸药的安全性进行了评估,最终得出了分步压装药技术可以在战斗部装药中推广应用的结论。

弹箭战斗部分步压装工艺技术先进性分析

分步压装工艺是一种先进的装药技术,能够装填高能炸药,装药平均密度可达到1.70g/cm3。该技术综合了螺旋装药与油压机压装的优点,并广泛应用于大口径榴弹系列产品、火箭弹、导弹等战斗部装药。分步压装药与传统的油压机压力装药相比,具有压药过程安全、高效,相对密度高且密度均匀,具备柔性制造能力,应用广泛等先进性。分步压装药技术填补了国内弹药生产中该领域的空白,满足了我国高能固态炸药连续装药需要,实现了我国弹箭装药生产的低成本、高效率。

自动连续分步压装工艺完善及装备工程化控制系统

此系统主要目的是针对自动连续分步压装机控制系统进行改进及工艺完善和物流传输系统的集中控制。详细论述分步压装机由原气动逻辑控制技术改为先进的PLC控制技术的过程,阐述弹体压装输送机、炸药输送机与其他单机设备的衔接、在线弹体的柔性分配调度和要求等技术的可行性、可靠性和先进性,并进行工艺试验。结果表明:该系统能实现弹料及药料的全自动化输送,装药质量稳定,运行可靠,安全设施有效,符合工艺参数要求。

一种大口径战斗部分步压装药有限元模拟与实验

为提高大口径弹药分步压装药效率,对某大口径战斗部分步压装药进行有限元模拟与实验。根据分步压装特点制定针对某大口径战斗部的分步压装工艺流程,采用ANSYS有限元模拟方法分析装药过程中弹壁与导爆管与变形受力情况,开展工艺试验制定工艺参数,采用相应的工艺参数进行大口径战斗部分步压装高能炸药。结果表明,装填结果完全满足××大口径战斗部的装药质量要求。

基于分布压装工艺技术的新型装药设备

分步压装药机主机由机械、电气、气动、液压、润滑等功能系统组成。辅助部分包括随机配备液压补充系统和根据需要配套的弹体传输装置、操作维修平台、电视监视系统等。该分步压装药机综合了螺旋装药和压力装药的优点,以测绘引进设备为基础进行设计制造。其装药过程通过每次少剂量装散药剂,随装随压,"装—压—装—压"交替连续完成全战斗部的药剂装填,在冲压头附近形成薄层密实区,冲头下面的散装药被压实,冲头也随装药面的升高而自动上移,直至弹丸口部,随着冲压头不断运动最终形成药柱,装药过程完成。

壳体材料对含铝炸药装药爆炸威力的影响

为了研究壳体材料对高能含铝炸药装药爆炸威力的影响,采用3种壳体材料,利用分步压装工艺装填含铝高能炸药,进行威力对比试验。结果表明:壳体材料的塑性、屈服强度等力学性能对破片速度和有效破片的形成有一定的影响;壳体材料为50Si Mn VB的榴弹装药综合威力较高。

震源药柱自动装药机的研究与设计

通过分析粉状震源药柱装药工艺过程及其要求,确定了自动装药机的总体方案。采用定容装药及分步压装药思想,研究并设计了炸药计量及下料机构、凸轮分割机构、管壳抓取机构、振动压实机构等。试验结果表明:分步压装药能有效保证装药密度一致性和均匀性,整机装药质量精度为(1000±35)g,装药密度精度为(1±0.05)g/cm3,能满足粉状震源药柱生产工艺连续化、自动化的需要。

中大口径炮射榴弹装药技术体系化的发展对策研究

以多年装药生产经验及技术积累为基础,着重从实际应用方面,就目前国内普遍应用的各种炮射榴弹装药方式的优缺点进行分析和评价,并对目前装药技术体系化建设中应注意的问题及解决方式进行了详细论述,为形成适合我国国情的装药技术体系,提出了相应的对策及建议。