激光对金属背面含能材料的点火阈值

实验研究了Nd∶YAG激光束通过辐照薄金属片 ,而对其后紧贴的含能材料的点火阈值。分析了激光对含能材料点火的过程和机理 ,并讨论了激光光斑尺寸。

炸药点火阈值测量

利用高压点火装置,对TNT与B炸药在不同预压力下的点火性能进行了研究,结果表明外界压力对炸药点火性能有一定影响,随着压力的增加,TNT和B炸药点火阈值有下降的趋势。

Al/PTFE活性材料的动态力学行为和撞击点火特性

为探究铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)活性材料在动态载荷下的力学行为及其点火机理,采用分离式霍普金森压杆对不同成型压力下所制备的Al/PTFE试件进行动态压缩试验。试验结果显示,当应变率为2960~5150 s-1时,Al/PTFE试件在动态加载下呈现出典型的弹塑性力学行为,成型压力为50~150 MPa时,Al/PTFE试件的屈服强度和硬化模量并未表现出应变率效应。成型压力30~80 MPa时,Al/PTFE试件的速度点火阈值随成型压力的增加从28.77 m·s-1缓慢升高到29.22 m·s-1,材料的点火延迟时间始终保持在600~700μs。当成型压力达100 MPa时,Al/PTFE试件的速度点火阈值大幅下降至26.60 m·s-1,且随着撞击速度的提高,活性材料的点火延迟时间由1000~1100μs降到600~700μs。结合扫描电镜结果可知,成型压力为100~150 MPa时,活性材料内部的局部大尺寸孔洞是材料速度点火阈值下降的重要因素。Al/PTFE活性材料的撞击引发点火特性主要与外部载荷和内部微观形貌有关。

含能材料激光点火的氧平衡问题研究

实验研究了含能材料激光点火的氧平衡问题。对Zr/KClO4 等的临界激光点火能量的测定实验表明,锆与高氯酸钾的质量比对Zr/KClO4 的临界激光点火能量阈值有明显影响,在其他条件、因素相同的情况下,当偏富氧配比时,有利于激光点火,即点火的阈值能量低,或者说含能材料的激光感度较高。

氟橡胶质量分数对nAl@氟橡胶活性材料点火燃烧特性的影响研究

为考察氟橡胶质量分数对nAl@氟橡胶活性材料点火燃烧性能的影响规律,设计并制备了具有不同氟橡胶质量分数的nAl@氟橡胶活性材料,通过定容燃烧试验、自蔓延燃烧试验和动态加载点火试验,研究了材料的燃烧特性和动态点火行为,分析了氟橡胶质量对材料燃烧时的最大压力、升压速率及燃烧速度的影响规律,获得了nAl@氟橡胶活性材料动态点火阈值,揭示了nAl@氟橡胶活性材料的动态点火机理.结果表明:随着氟橡胶质量分数从10%提高到25%,燃烧压力峰值提高约27倍,升压速率提高约832倍.而氟橡胶质量分数低于15%时,材料无法自蔓延燃烧,相比于nAl@15%氟橡胶活性材料,nAl@25%氟橡胶活性材料的自蔓延燃烧速提高了5.6倍,这是由于高质量比氟橡胶以及核−壳结构的优异界面接触增强了燃烧性能.在动态加载下,随着氟橡胶质量分数从20%提高到25%,材料的点火阈值降低37.5%,当材料吸收能为8 J时,nAl@25%氟橡胶活性材料发生了点火.

碳纤维对PTFE/Al反应材料动态力学行为和点火特性影响研究

本研究旨在探讨短切碳纤维(carbon fiber,CF)单丝对聚四氟乙烯/铝(PTFE/Al)反应材料动态力学和点火特性的影响.首先,制备了PTFE/Al和PTFE/Al/CF反应材料,开展了材料的动态力学性能测试,获得了力学性能与点火参数,记录了冲击压缩过程.结果表明,添加CF导致PTFE/Al材料的弹性模量大幅降低,弹性模量因子的应变率效应与失效应变因子的应变率效应降低.在此基础上,分析了不同CF质量分数对反应材料的冲击压缩过程与回收试件、冲击点火速度(应变率)阈值的影响.结果表明,纤维通过固结强化作用,低CF质量分数的PTFE/Al/CF试件具有较好的抗动态压缩性和能量吸收效果.随着CF质量分数的提高,TFE/Al/CF反应材料速度(应变率)点火阈值降低,反应强度和反应时间有提高.为碳纤维填充改性PTFE/Al反应材料的设计和冲击应用提供参考.

初始裂纹对高聚物粘结炸药低速撞击点火影响数值模拟研究

应用Visco-SCRAM模型和热点模型研究初始裂纹对奥克托今基(Octogen,HMX)高聚物粘结炸药(Polymer bonded explosive,PBX)炸药低速撞击点火的影响,主要针对标准低速撞击Steven试验进行模拟,分析初始裂纹尺寸和初始裂纹非均匀分布对PBX炸药内部温升及热点形成的影响。计算结果表明,随着初始裂纹尺寸的增加,HMX基PBX炸药内部裂纹表面的摩擦生热增强,导致其内部温升明显,更容易形成热点。当初始裂纹尺寸从1mm增加到3mm时,点火速度阈值从45m·s^-1降低到38m·s^-1。考虑初始裂纹非均匀性影响,在低速撞击过程中,PBX炸药内部温升区域发生明显的改变。而且,初始裂纹非均匀性有利于PBX炸药低速撞击过程热点形成,并导致点火速度阈值降低。当初始裂纹尺寸服从均匀分布U(0.8,1.2)时,点火速度阈值为36m·s^-1。当初始裂纹服从正态分布N(1,0.115)时,点火速度阈值为31m·s^-1。

快点火锥壳靶预压缩实验研究

激光惯性约束聚变的快点火方式相对传统中心点火方式有着相对较低的点火阈值以及较高的增益。此外，由于没有中心点火区，特别是发生在热斑与高密度土燃料层界面间严重的流体力学不稳定性不再存住，

低点火能量，SCB，铝热剂点火器

本文描述了以电容器放电装置（COU）发火装置的放电电容，药盒材料和FCuO的表面几何形状为函数的半导体桥，SCB，铝／铜氧化物铝热剂点火的阈值点火研究。所有的试验均用冷却至O°F（－18℃）的装置进行的。对黄铜药盒与G10药盒的点火阈值进行了比较；G10理一种非导电，纤维－玻璃环氧树脂复合材料，已测定出：在放电电容器电压为50伏时的阈值分别是30．1μF和2．0μF。我们的试验表明：不同的CuO表面几何形状对作用时间（发火装置能电开始到铝热剂装置输出之间的间隔）有影响，但是，对阈值感度的影响则不明显。

末段修正弹一种修正方案

为了在弹道末段对弹道偏差实施修正,建立了脉冲控制力下的六自由度弹道模型,研究了单个脉冲修正能力的快速估算方法,并由落点弹道偏差量确定脉冲方向角和点火数,由此提出一种较为精确的修正方法。利用上述模型和算法,进行了仿真计算。仿真结果表明:脉冲控制可有效地修正弹道偏差,对算例中给定的目标偏差量,纵向修正误差约为10%,侧向修正误差约为5%。

不同结构Al/Fe_2O_3纳米复合物的对比研究

采用三种工艺合成出不同结构的Al/Fe2O3纳米复合物。运用扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪等对产物进行对比表征,结果表明采用溶胶-凝胶法制备的纳米Al/Fe2O3颗粒粒径均在100 nm以内,而传统混合或简单复合工艺制备的Al/Fe2O3颗粒尺度在微米或亚微米级;XRD证实合成产物纯度高;热分析数据显示纳米Al/Fe2O3初始分解峰温较低,而放热焓值偏高,说明材料纳米化在改善安全性的同时显著提高了能量释放速率。

B炸药底隙的水试验研究

介绍了“炸药装药发射安全性评估技术”中的重要方法—水试验方法。主要研究对象是Ｂ炸药底隙问题。通过对Ｂ炸药底隙的水试验研究，探求Ｂ炸药装药安全阈值的确定方法，文中也提供了有关水激波压力的重要数据。

Ti纳米颗粒对Al/CuO基叠层薄膜燃烧行为的影响

为降低亚稳态分子间复合物的点火能量,利用抽滤的方式制备了一系列不同Ti掺杂浓度(10%~30%)的Al-Ti/CuO叠层薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、激光点火和差示扫描量热仪(DSC)对其形貌、化学成分及燃烧行为进行了测试,并分析Ti纳米颗粒在Al/CuO叠层薄膜中的作用机制。结果表明:Ti纳米颗粒的添加降低了Al/CuO叠层薄膜的点火阈值,其中20%Ti添加量的叠层薄膜点火阈值仅为21.2 mJ,相比Al/CuO降低了约36%。但过量添加Ti纳米颗粒会导致大量微米级球状烧结结构的生成,该结构会包裹未反应的纳米铝颗粒,阻碍其能量的释放和后期火焰的传播。

基于脉冲耦合神经网络的HS变分光流算法研究

针对经典HS光流算法对噪声的敏感问题,提出一种基于脉冲耦合神经网络模型的HS变分光流鲁棒性算法。算法利用脉冲耦合神经网络的神经元变阈值点火特性,首先对序列图像进行神经元变阈值点火训练,突出图像特征点及其轮廓,再将处理后的序列图像作为HS光流算法的激励,并利用变分的方法计算序列图像的光流场。最后采用角度平均误差和平均端点误差的误差估计来评价算法精度。使用标准Middlebury数据集和实拍数据测试,实验结果显示,该算法既能得到稠密的光流场还对噪声具有更好的鲁棒性。

HTa填充改性Al/PTFE反应材料的力学响应与侵彻毁伤

为了研究储氢钽粉(HTa)对铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)反应材料的材料密度和能量密度的影响,制备了4种不同HTa含量(5%,10%,20%,30%)的Al/HTa/PTFE和不含HTa的Al/PTFE圆柱体试件,通过霍普金森压杆实验和弹道枪撞靶侵彻实验,对材料的动态力学性能、点火阈值、撞击毁伤与释能特性进行了对比研究。结果表明,Al/PTFE和Al/HTa/PTFE均为弹塑性材料,应力-应变变化趋势一致。4种Al/HTa/PTFE材料点火阈值分别为4470,5620,5135 s-1和3948 s-1,点火延迟时间随HTa填料的增加呈先降后升的变化。与Al/PTFE反应材料相比,Al/HTa/PTFE弹丸在间隔靶之间的反应区显著扩大,对靶板造成严重黑色烧灼痕迹,产生积碳效果,侵彻能力与二次破片毁伤得到提升,能进一步增强材料的撞靶毁伤水平。

奥克托今与碳黑混合炸药的激光起爆研究

在爆炸技术领域正开发研究工业应用的近红外激光二极管以研制光学点火起爆元件，这些光学起爆元件相对的比电起爆元件更具有先天的安全性。但遗憾的是，大多数含能物质不能强有力地吸收近红外区的这种激光能量以便直接通过激光作用于点火。为了解决这个问题，把光吸收添加剂与含能物质可以配制起来以增加光吸收效率。由于碳黑的特殊吸收性能和化学安定性，它总是作为添加剂专门用于激光点火的配方中。为了鉴定出主要的工艺过程以确定含有碳黑的含能物质配方对二极管辐射的敏感度，作为详细研究已经挑选出两种HMX／碳黑混合炸药。通过测量碳黑的反射能力和鉴于它的空间分布来说，描述混合炸药吸收特性的一个模型已经提出。这个吸收模型，连同HMX的化学分解动力学的典型描述，被并入到反应热流程序中。后来的计算成功地预测了碳黑浓度和激光脉冲宽度对点火阈值的影响。

低速滚转末修弹修正量估算方法

为了准确地修正弹道偏差,提出了一种末段弹道修正量的估算方法.用摆动理论研究了脉冲力与脉冲力矩作用对速度偏角的影响,分析了速度偏角与末段修正量的关系,给出了单个脉冲修正量的快速估算方法,提出了脉冲方位角的算法.进行了六自由度弹道仿真,将仿真计算出的实际落点修正量与估算的修正量进行对比.结果表明,选取的脉冲作用方位较为准确,对单个脉冲修正量的估算效果较好,多个脉冲的作用效果可以叠加.

汽车安全气囊控制系统的单片机实现

由于汽车的广泛使用，交通负担日益加重，伴随而来的是令人触目惊心的车祸伤亡人数。文章在讨论了一种有效汽车安全措施—汽车安全气囊的研制必要性、设计思想和难点等问题的基础上，提出了安全气囊智能控制系统的单片机实现方案，具有一定的可行性和不错的应用前景。