高降压速率下复合底排药剂瞬变燃烧特性研究

为了提高底排弹出炮口时底排装置的工作稳定性与一致性,采用半密闭爆发器模拟炮口工况,借助高速录像系统,开展了高降压速率下复合底排药剂瞬变燃烧特性的试验研究。实验中,半密闭爆发器燃烧室压力控制在20～90MPa范围内,降压速率为1.2×103～6×103MPa.s-1。实验表明,因破孔压力及降压速率不同,复合底排药剂燃烧行为分为自行稳定复燃、永久熄灭和临界状态三种情况。决定这些行为的关键因素是降压速率与降压前的初始压力。分析表明,在火炮发射条件下,底部排气弹出膛口时,复合底排药剂燃烧环境恰好处于永久熄灭/熄灭后再复燃的临界状态。

HTPB复合底排药损伤本构模型研究

为研究HTPB复合底排药(Composite Base Bleed Grain,CBBG)力学性能,进行了室温(28℃)下准静态单轴压缩和拉伸实验。基于对HTPB CBBG有限变形过程的非线性力学响应分析,建立了五元件黏弹-黏塑-损伤本构模型。模型预测结果表明,所建模型能够准确描述HTPB CBBG压缩和拉伸力学性能。获得的损伤演化律表明,达到屈服应变εy后,累积损伤值D和损伤因子f随应变ε近似线性增长,应变率ε降低4个量级,压应变为-0.62时、拉应变为0.24时的损伤程度分别增加了10.64倍和22.28倍,拉应力引起的材料损伤较压应力严重。结合所建模型编写了用户子程序VUMAT,利用ABAQUS/Explicit模拟了单轴拉伸实验。计算结果表明,应力应变曲线数值解与实验结果吻合良好,验证了VUMAT的正确性。

HTPB复合底排药压缩屈服应力模型研究

目前广泛应用于底排增程技术的HTPB复合底排药(composite base bleed grain,CBBG)是一种颗粒填充含能材料,战场环境中将承受冲击、温度等载荷作用.为研究HTPB CBBG冲击压缩力学性能,进行了不同温度(233~323K)和应变率(1100~7900s-1)下的分离式霍普金森压杆实验.实验结果表明,各工况下,应力应变曲线均呈现屈服-应变硬化特征,HTPB CBBG保持高韧性.提高应变率和降低温度均导致相同应变下的应力幅值上升,但温度较应变率对HTPB CBBG冲击压缩力学性能的影响更为显著.基于所研究温度范围高于HTPB CBBG玻璃化转变温度,通过将水平、垂直移位因子与温度的关系表示为WLF方程的形式,将时温等效原理引入协同模型,并计及内应力的应变率增强效应,提出了一种新的屈服应力模型.选取参考温度,利用水平、垂直移位因子-温度曲线和屈服应力主曲线拟合模型参数.模型预测值与实验数据对比结果表明:该模型可准确表征233~323K时HTPB CBBG屈服应力的双线性应变率相关性,明确了较低和较高应变率时,应变率效应分别主要由内应力和驱动力贡献.

AP颗粒尺度对复合底排推进剂燃速的影响

为了解复合底排推进剂中AP氧化剂的含量及AP颗粒的大小对推进剂表观燃速的影响,利用一种综合燃烧模型,通过对燃烧过程的简化,计算了AP氧化剂不同粒径尺寸对底排推进剂燃速的影响,并和实验结果进行了比较.在此基础上,对不同AP含量的底排推进剂燃速进行了预测计算.结果表明,AP含量越高,底排推进剂的燃速越大;AP颗粒尺寸与底排推进剂燃速是非线性、非单调变化的关系.当AP粒径小于150μm时,AP颗粒尺寸越大,推进剂燃速越低;但AP粒径等于200μm时的推进剂燃速略高于150μm时的燃速.

AP/HTPB复合底排推进剂初温对弹丸落点散布的影响

为了定量分析AP/HTPB复合底排推进剂初温对弹丸落点散布的影响,引入了AP/HTPB复合底排推进剂燃速初温敏感因子(σp)。鉴于AP颗粒对底排推进剂燃速起主导作用,计算分析了Glick、Kubota及BDP三种模型AP颗粒初温敏感因子模型的结果。底排装置内工作压力接近0.1MPa且变化不大,故取常值σp=0.43%/K。针对某155mm底排弹,通过建立其内弹道及6D外弹道模型并联立求解,计算了底排推进剂初温对弹丸落点散布的影响,发现射程对温度的敏感因子约为8.22m·K-1,侧偏对温度的敏感因子约为0.447m·K-1,射程随初温的变化率与文献值比较接近,误差为12%。

AP/HTPB老化复合底排推进剂热物性实验研究

为研究底排装置内底排药剂点火燃烧特性并提高数值计算准确性，用差示扫描量热仪（DSC）和热导仪对比研究了某155 mm底排弹用未老化和经自然老化（在密封塑料袋内室温保存20余年）的高氯酸铵（AP）/端羟基聚丁二烯（HTPB）底排药剂的比热容和导热系数。结果表明，老化底排药剂20℃· min -1升温时 DSC 曲线的最大吸热峰温度和最大放热峰温度分别为253．52℃和437．54℃。基于 DSC 曲线和多项式拟合法得到了40～180℃温区间的比热容与温度的依变关系。老化底排药剂的比热容平均值和导热系数分别为0．9868 kJ· kg -1·℃-1和0．2292 W · m -1· K -1。未老化底排药剂的比热容平均值和导热系数分别为0．8887 kJ·kg -1·℃-1和0．4020 W·m -1·K -1。与未老化药剂相比，老化药剂的比热容增大约11％，而导热系数减小约43％。

基于PLC和触摸屏的复合底锅压力焊控制系统设计

传统的复合底锅压力焊工序由人工操作摩擦压力机完成,现场工作条件恶劣,自动化程度低,针对这些缺点,设计了基于PLC和触摸屏的压力焊自动控制系统。介绍了系统的结构、工艺流程及软硬件设计。实践证明,系统运行稳定,人机界面友好,操作简单,具有广泛的应用前景。

“挤压-挠曲”复合底鼓机理及相似模拟技术研究

底板自身的受力状态、周围岩体的物理力学特征以及巷道的布置位置、相邻巷道的开掘方式等造成了深埋巷道层状底板底鼓机理的差异。现场大量事实表明,阳煤五矿+211水平皮带运输巷的底鼓属于一种"挤压-挠曲型"复合底鼓,且底鼓的发生位置不是常见的底板中央。通过对复合底鼓机理的理论分析,结合相似材料模拟试验,分析了深埋巷道底板变形、垂直应力和水平应力分布规律。该研究对了解非对称条件下深埋巷道"挤压-挠曲"复合底板围岩变形规律具有一定的指导意义。

采用氧化物复合底电极的BTO薄膜结构和性能

用球磨法制备Bi4Ti3O1(2BTO)靶材。用PLD法在Pt/TiO2/SiO2/Si基片上先分别以三种氧化物SrRuO(3SRO)、LaSrCoO3(LSCO)、LaNiO3(LNO)和Pt生成复合底电极,再在其上生长了外延取向的BTO薄膜。分析了薄膜的结构和性能。结果表明,这种BTO薄膜的c轴取向得到抑制,其极化强度从0.45×10–6C/cm2提高到0.9×10–6C/cm2;矫顽场强从90×103V/cm下降到50×103V/cm。

复合底结构在大型搅拌槽上的应用

φ20 m×20 m大型搅拌槽要求整体运往西澳大利亚。在起吊过程中,槽体的单层底板会产生大的变形,造成槽体破坏。在槽体底板下部焊接H型材组成复合底,增大了底板刚度,减小了底板变形,同时复合底结构还大幅度的降低了整个槽体重心,增加了海运过程中槽体的稳定性。

基于工业机器人的不锈钢复合底锅压力焊自动化生产线设计

在分析现有不锈钢复合底锅压力焊的生产方式、工艺以及存在问题的基础上,构建了由已有高温炉、压力焊机、冷却输送带、新设计的定位滚筒输送带、取锅工业机器人、放锅工业机器人和退料装置组成的不锈钢复合底锅压力焊自动生产线。该生产线提高了复合锅压力焊工序的自动化水平,减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率,降低了安全事故的风险。

灌注桩复合式桩底后压浆技术分析

对桩基而言,为了解决开式注浆对承载力提高的稳定性差,单桩承载力波动大和闭式注浆的钢筋笼在下放过程中容易产生活塞效应影响施工效率等问题,本文介绍桩端复合式后压浆技术,这是一种采用格栅式钢板胶囊装置在桩底的技术,通过向胶囊内注浆和桩底外注浆,稳定地提高了桩基承载力,同时因为在胶囊中部设置了格栅,使得施工更加便捷容易操作。

等离激元@MIL系列铁基金属有机骨架表面增强拉曼光谱复合基底的制备与应用进展

表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)是一种高灵敏度、高特异性的新型指纹光谱分析方法,在众多领域应用潜力巨大。SERS效应的产生依赖于高性能的SERS活性基底。常规等离激元纳米粒子(plasmonic nanostructures/nanoparticles,NPs)作为传统SERS基底存在富集效果不佳、抗干扰能力差等问题,在一定程度上限制了SERS技术在实际样品检测中的应用。铁基金属有机骨架(iron-based organometallic frameworks,Fe-MOFs)因其具有多孔隙、高稳定性的结构特点,可以为NPs提供具有富集效果和筛选效应的稳定检测平台,实现特定成分检测和检测后产物的无害化处理。本文重点总结了MIL系列NPs@Fe-MOFs复合SERS基底的制备方法,介绍了MIL系列Fe-MOFs在SERS中应用的最新进展,讨论了目前MIL系列NPs@Fe-MOFs复合SERS基底亟待解决的问题,并对未来的应用领域和发展前景进行了展望,旨在为新型SERS基底的构建和应用提供更多依据。

复合底物对颗粒化EBPR系统除磷特性的影响及优化试验研究

以成熟除磷颗粒污泥为基础,基于获得的最佳混合碳源配比,通过正交试验研究了复合底物[m(C)/m(N)/m(P)]对颗粒化EBPR系统稳定过程除磷特性的影响.结果表明,R2[m(C)/m(N)/m(P)=400∶10∶5]、R3[m(C)/m(N)/m(P)=600∶10∶10]、R5[m(C)/m(N)/m(P)=400∶20∶15]系统发生了丝状菌颗粒污泥膨胀;R6[m(C)/m(N)/m(P)=600∶20∶5]系统因出现大量颗粒碎片导致沉降性能变差,待颗粒碎片排出系统后恢复正常.R3、R8[m(C)/m(N)/m(P)=400∶30∶10]、R9[m(C)/m(N)/m(P)=600∶30∶15]系统的颗粒粒径从初始的0.8 mm逐渐下降至0.3 mm,其余系统则与初始相差不多.R1[m(C)/m(N)/m(P)=200∶10∶15]、R4[m(C)/m(N)/m(P)=200∶20∶10]和R7[m(C)/m(N)/m(P)=200∶30∶5]系统在厌氧段消耗了95%的COD,释磷/吸磷速率分别在60～100 mg·(g·h)-1、60～80 mg·(g·h)-1、40～60 mg·(g·h)-1的范围内波动,且相对稳定,但其余系统的COD由主要在厌氧段消耗逐渐变为在好氧段消耗,释磷/吸磷速率亦逐渐下降,甚至有系统下降至0 mg·(g·h)-1.R1～R9系统的磷酸盐平均去除率分别是83.5%、52.8%、7.1%、96.7%、19.7%、72.2%、79.7%、28.1%和48.7%.对正交试验结果应用方差分析,获得适合颗粒化EBPR系统稳定运行的最佳复合底物条件是m(C)/m(N)/m(P)=200∶20∶15.

基于热力学的HTPB/AP复合底排药损伤本构模型及损伤差异分析

为研究HTPB/AP复合底排药(CBBG)单轴拉伸力学性能,进行了准静态(233~301K,8.3×10^(-5)~8.3×10^(-1) s^(-1))和冲击(233~323K,1 200~8 000s^(-1))加载实验。实验结果表明,各工况下的真应力应变曲线均有明显的屈服点,初始模量、屈服应力及后屈服阶段形态均呈现显著的温度和应变率相关性。在不可逆热力学框架内,推导了热力学力表达式和内变量演化法则,结合初始模量和屈服应力模型,建立了黏弹-黏塑-损伤本构模型。根据HTPB/AP CBBG宽泛温度和应变率实验数据,利用一维形式的本构模型进行了参数辨识和模型验证。结果表明,该模型能较准确描述黏弹性阶段和后屈服阶段。不同工况下的损伤演化律表明,冲击加载和低温均有利于损伤扩展。

输电线路扩底桩锚杆复合基础数值模拟研究

由于常规的锚杆基础适用范围较小,对地质的精度要求高,因此基础型式在山区线路的适用性较差。该文提出一种新型的扩底桩锚杆复合基础,适用于不同地形条件,不同覆盖层厚度条件下的山区输电线路。采用FLAC 3D软件模拟模拟不同深度,不同尺寸的扩底桩锚杆复合基础受力状态,得出以下结论:(1)在上拔荷载作用下,地基中上拔位移随桩顶位移增加而显著增加,直至破坏时基础呈现整体拔出破环状态;扩底桩嵌固基础最先出现塑性区域的是扩底段和土体的接触面,需要注意扩底段的桩基本体的承载力;(2)复合基础在水平荷载作用下,随着锚杆根数的增多,其抗水平承载力增加,因此复合基础在抵抗水平力条件下较常规锚杆基础有一定的优势;(3)在上拔荷载作用下,复合基础形成“圆柱状”的塑性发展区域,在水平荷载作用下,复合基础形成“倒八字”塑性发展区域;(4)通过数值模拟,得出复合基础锚杆与上部结构的荷载分担比为0.2~0.25之间。

基于正交设计的Si基复合衬底优化工艺试验

在正交设计的基础上,通过一系列工艺测试实验,研究了MEE外延温度、MEE退火温度、CdTe外延温度、CdTe退火温度对Si基复合衬底的两个关键质量因素FWHM和表面粗糙度的影响。通过统计技术对测得的实验数据进行了方差分析,结果表明,CdTe退火温度是影响FWHM的关键因子,MEE退火温度和CdTe外延温度对R_a值来说影响是显著的。通过该系列实验得到最优的外延工艺条件。

软岩硐室稳定性的复合结构柔性反底拱控制时效分析

地下工程的围岩为软岩或因赋存深度的增加而呈现软岩特征时,其稳定性控制问题趋于突出,而对软岩硐室底臌的有效控制是决定硐室整体稳定性、保障其服务年限的关键。设计应用于软岩硐室底臌控制的复合结构柔性反底拱,探讨其作用机理,其控制底臌的时间效应包括成拱初期的负底臌效应、吸收变形能为主要特征的柔性支护阶段和后期延长服务年限为目的的刚性支护阶段,其中柔性支护作用保证了相对较长而且稳定的软岩硐室服务年限。经实践证明,试验条件下的负底臌效应历时63 d,柔性结构控制底臌的作用时间为158 d,反底拱刚性结构对底臌的控制可以延长巷道的服务年限140 d,即巷道在1 a内无需底板修复。复合结构柔性反底拱的底臌控制效果明显,但是硐室整体稳定性并非单一依赖于对底臌的控制,支护体系在边界上存在相对薄弱的环节等因素,依然可转化为软岩硐室整体破坏的主要原因。

Si/CdTe复合衬底HgCdTe液相外延材料的生长与性能分析

通过改进推舟液相外延技术,成功地在（211）晶向Si/CdTe复合衬底上进行了HgCdTe液相外延生长,获得了表面光亮的HgCdTe外延薄膜.测试结果表明,（211）Si/CdTe复合衬底液相外延HgCdTe材料组分及厚度的均匀性与常规（111）CdZnTe衬底HgCdTe外延材料相当;位错腐蚀坑平均密度为（5~8）×10^5cm^-2,比相同衬底上分子束外延材料的平均位错密度要低一个数量级;晶体的双晶半峰宽达到70＂左右.研究结果表明,在发展需要低位错密度的大面积长波HgCdTe外延材料制备技术方面,Si/CdTe复合衬底HgCdTe液相外延技术可发挥重要的作用.

Si基CdTe复合衬底分子束外延研究

文章引入晶格过渡的Si/ZnTe/CdTe作为复合外延基底材料,以阻挡Si/HgCdTe之间大晶格失配产生的高密度位错.通过对低温表面清洁化、面极性控制和孪晶抑制等的研究,解决了Si基CdTe分子束外延生长中诸多的技术难题.在国内首次采用分子束外延(MBE)的方法获得了大面积的Si基CdTe复合衬底材料,对应厚度为4～4.4μm Si/CdTe(211)样品双晶半峰宽的统计平均结果为83弧秒,与相同厚度的GaAs/CdTe(211)双晶平均水平相当.