刚性弹体冲击金属网网孔的试验和数值分析

根据金属网与近程武器(火箭弹、迫击炮弹)相互作用的特点,在实弹拦截试验的基础上,设计并开展了刚性弹体低速冲击金属网网孔的试验。试验表明:金属网网孔在刚性弹体冲击下横向两侧钢丝交叉节点位置存在明显接触滑移,且在冲击过程中此交叉节点位置钢丝首先发生了断裂破坏,冲击后除与弹体接触部位网孔发生变形和破坏外,其余部位金属网网孔基本能恢复初始状态。结合实弹和刚性弹体低速试验现象、高强钢丝材料静动态性能试验数据等,采用LS-DYNA软件建立了精细化的金属网数值模型,开展了刚性弹体冲击金属网网孔的数值分析,数值方法可以较好的预测金属网网孔与刚性弹体间的相互作用以及金属网网孔钢丝断裂破坏现象。最后,利用数值方法对影响金属网与弹体间相互作用的因素进行了研究,结果表明:刚性弹体在冲击金属网网孔过程中受到的峰值过载力、能量损失与弹体口径和冲击速度有关,与弹体的质量关联性不大;随着弹体口径的增大,弹体受到的峰值过载力和能量损失逐渐增大;随着冲击速度的增大,弹体受到的峰值过载力逐渐增大,而弹体的能量损失逐渐减小。

过电流对电线绝缘材料结构、组成及热稳定性的影响

采用大电流发生器对聚氯乙烯绝缘电线和阻燃聚氯乙烯绝缘电线进行不同程度的过电流热老化试验,采用扫描电镜、傅立叶变换红外光光谱仪和热重分析仪分析所获得的样品。研究结果表明,过电流发热引起的热老化直接导致电线绝缘材料的韧性下降,脆性增加;随着老化程度的增加,样品中的C=O和C=C双键吸收峰增强,并新出现氢键特征吸收峰,说明电线绝缘电阻随着老化时间的增加而下降;样品的热分解起始温度随着热老化程度的增加而提高,分解百分率降低。

过负荷铜导线金相显微特征分析

为考查铜导线金相组织随截面积、过负荷时间、倍数以及加热温度、加热时间、冷却方式的变化规律,本实验制备了不同线径的铜导线过负荷不同倍数和不同时间的试样,然后对过负荷铜导线在不同温度下加热不同时间并采取自然或喷水的方式进行冷却。通过观察过负荷铜导线试样的金相组织,分析过负荷铜导线金相组织随其形成条件的变化规律。结果显示,随过负荷时间的延长,铜导线金相组织由最初的纤维状组织变成柱状或等轴晶粒;过负荷倍数越大,形成的晶粒越大;当过负荷痕迹形成后,在低于其形成温度下加热,不影响其金相组织;导线截面积和冷却方式对铜导线金相组织影响不大。在实际火灾调查过程中利用过负荷铜导线的金相组织特征来证明火灾事实时,要综合考虑过负荷的形成过程。

过负荷时间和倍数对铜导线金相组织的影响

实验模拟火灾现场中过负荷铜导线的形成和遗留过程,使不同线径的铜导线发生不同倍率的过负荷,并过负荷不同时间。通过对铜导线金相组织的分析发现,随着过负荷倍数的增加,导线的金相组织由纤维状逐步变成由粗大等轴晶组成的组织;较短过负荷时间下,导线金相组织变化不大,较长时间过负荷时,导线会形成粗大的等轴晶组织。这一结论为实际火灾调查提供了新的依据。

加速度计悬丝断裂分析

惯性导航加速度计是惯导系统的关键元件之一,由于单轴摆式加速度计具有量程大、精度高而被广泛使用。对悬丝作为敏感线圈的支撑,在整个单轴摆式加速度计中属关键零件,同时也是加速度计中最易失效的零件。对悬丝断口、材质、工艺过程及测试环境进行了分析研究。结果表明:过载断裂是悬丝的主要失效形式,其次为疲劳断裂;悬丝失效受综合因素的影响,包括悬丝内部缺陷、材质不均、焊接过程控制问题、测试环境因素等,其中最主要的因素是悬丝内部各种缺陷。在此基础上,提出了严格控制悬丝加工工艺过程、改用可焊接性能良好的抗氧化无铅焊料KYHFSn96.5AgCu代替普通的铅锡焊料HLSn40PbA焊接等改进措施,有效地预防了加速度计悬丝的断裂失效。

航天用安装铜导线熔断特性研究

文章研究了航天用安装铜导线的熔断特性与其过载电流的对应关系。首先通过物理模型获得铜导线的理论熔断特性曲线;再结合航天的实际使用条件,采用Shooting Method以及最小方差法对物理模型进行修正,获得等效热传导系数kq值;建立与kq值相关的熔断特性曲线,给出导线在大气环境和真空环境下长期通电不发生熔断的最大电流密度值。研究结果可为安全使用安装导线提供参考。

多股铜导线过载残留物表面形貌分析

利用火灾痕迹物证综合实验台,制备多股铜导线在不同过载电流作用下的残留物,用数码相机和扫描电子显微镜观察和分析导线的表面形貌。结果表明:随着过载电流的增大,绝缘层逐渐变软、膨胀、起泡、熔化以及炭化,并与芯线脱离;芯线表面氧化程度加重,沟槽状的加工划痕逐渐消失,并出现金属熔化流淌痕迹。因此,利用数码相机和扫描电子显微镜观察和分析多股铜导线表面的形貌特征,可以鉴别其是否过载以及过载的程度。

某桥丝电雷管抗高过载性能检测与加固设计

霍普金森压杆试验装置与X射线CT层析用于评价抗高过载条件下桥丝电雷管的性能。由试验结果得到了失效模式与易损特性。通过材料优选、结构优化与加固、过渡装药固化,设计了结构加固的桥丝电雷管。结果表明,加固设计后的桥丝电雷管可承受加速度≥105g和宽度约为100μs的脉冲冲击。高加速冲击后电雷管性能和结构基本无变化,提高了桥丝电雷管的抗高加速过载能力。

过负荷铜导线引燃特性的实验研究

为研究过负荷铜导线的引燃特性,分别选取1.5、2.5、4.0 mm2铜导线,通过不同倍数的额定电流,与木板、布料、纸箱和PVC套管接触,以导线表面温度和发烟时间作为判断导线引燃能力的依据,得出过负荷铜导线的引燃能力与导线横截面积、过负荷电流大小、导线与物体接触方式的关系。研究表明:在通过相同倍数额定电流时,2.5 mm2的铜导线的引燃能力强于1.5mm2和4.0mm2的铜导线。不同材料被引燃由易到难的顺序为棉布>木材>纸板>PVC套管。

单股铜导线过载残留物的断口形貌

利用火灾痕迹物证综合实验台,制备单股铜导线在不同过载电流作用下的残留物,用扫描电子显微镜观察、分析导线的断口形貌。结果表明:随着过载电流的增大,导线杯状断口的断裂区和纤维区逐渐减小,纤维区韧窝逐渐减小,剪切唇区和颈缩区表面逐渐由光滑向粗糙转变。因此,利用扫描电子显微镜观察、分析单股铜导线断口的形貌特征,可以鉴别其是否过载以及过载的程度。

加热时间和温度对过负荷铜导线金相组织的影响

模拟火灾现场的热环境对过负荷铜导线在不同温度下加热不同时间,冷却后得到一系列近似于火灾现场中遗留的过负荷铜导线试样。通过分析过负荷铜导线试样的金相组织,找出过负荷之后的加热温度和加热时间对其金相组织的影响。结果表明,过负荷铜导线在火灾现场继续受热时,随着受热温度的升高和时间的延长,其晶粒会进一步增大。在实际进行火灾原因判断时,为了准确反映火灾事实,应根据现场调查取证情况,结合鉴定结论进行综合分析,不断提高火灾调查工作的科学性和准确性。

典型电雷管的聚四氟乙烯抗过载加固方法

为了提高弹药侵彻目标时火工品的抗过载冲击能力,采用在雷管底部和外壁衬垫一定厚度聚四氟乙烯材料的方法减缓冲击应力波和惯性过载的强度。以制式桥丝式独角电雷管为加固对象。采用空气炮实验和数值模拟研究了这一加固方法的机理和有效性。实验与模拟结果表明,衬垫缓冲层隔离了冲击应力波和缓冲了雷管质量惯性。随着衬垫厚度增加,雷管承受的过载加速度和受到的过载损伤逐渐减小。当缓冲层厚度大于0.9 mm时,雷管无显著损伤发生。聚四氟乙烯材料的加入对雷管有明显的保护作用。

矿用绞车钢丝绳超载保护装置研究

系统采用心形结构对煤矿绞车钢丝绳的实际承载力检测。煤矿绞车在工作过程中,由于被拉小车承载力突变使钢丝绳承受拉力超限被拉断,本文设计了在小车与钢丝绳之间加装心形拉力检测装置,控制系统以单片机为核心,基于无线电通讯技术,对心形结构中安装的压力传感器数据进行监控,实现了钢丝绳拉力的测量,实现超载保护的功能。

铝导线过载残留物断口的SEM形貌分析

利用火灾痕迹物证综合实验台,制备铝导线在不同过载电流作用下的残留物,用扫描电子显微镜观察、分析导线的断口形貌.结果表明:随着过载电流的增大,杯锥状断口逐渐变大,杯锥底部韧窝越来越大.因此,利用扫描电子显微镜观察、分析铝导线的断口形貌特征,可以鉴别其是否过载以及过载的程度.

建筑电气火灾原因分析及防范措施

从设计不合理 ,施工安装不规范 ;使用不合格产品 ;发热部件接触可燃材料 ;乱拉乱接电源等方面对引起各种电气火灾的原因进行了介绍 ,并针对其危害性 。

地面模拟静止微重力环境中导线先期着火特性研究

针对在微重力环境中运行的载人航天飞行器上的电缆和导线在工作时由于电流过载导致温度升高而引起着火的情况,提出了“功能模拟”实验原理,并且利用地面实验设备对微重力环境下导线的着火前期特性进行了功能模拟实验研究．通过实验,得到了在微重力情况下由于浮升力的减小使自然对流减弱导致电流过载时导线的热平衡温度高于地面正常重力情况,从而证明了这正是引起航天飞行器着火的潜在点火源．

起重钢丝绳的失效分析与安全使用

对起重钢丝绳进行失效分析:钢丝绳韧性越好抗失效性能越好;随起重机滑轮尺寸减小,钢丝绳中钢丝产生疲劳越快;重复施加的应力、磨损、敲打、冲击、振动、扭转、转速、卷筒卷扬失误、腐蚀以及缺乏维护等因素对钢丝绳的寿命影响更大。介绍起重钢丝绳的常见故障隐患:磨损、疲劳、锈蚀、变形、咬绳、过载等。起重钢丝绳使用时要严禁:新钢丝绳直接高速、重载使用;钢丝绳跳槽及挤压变形;钢丝绳高速运行时和其他物体摩擦;钢丝绳散乱缠绕;钢丝绳过载使用;钢丝绳受到剧烈的冲击和振动。介绍起重钢丝绳检查的方法,根据检查结果可间接预测钢丝绳疲劳寿命。

过负荷导线对刨花的引燃实验研究

为了研究过负荷导线对刨花的引燃能力,考虑了过负荷电流和过负荷导线埋深两个影响因素开展实体试验。实验结果表明:对2.5mm2的铜导线,过负荷电流为50A时不足以使刨花出现明火;电流大于等于100A的过负荷导线可以使刨花出现明火燃烧;当过负荷电流为100A,导线埋深大于等于2cm时,刨花堆持续阴燃不再产生明火燃烧。

PVC导线绝缘层过负荷条件下的热重分析

应用热重分析法对PVC导线绝缘层原样以及4倍过电流后绝缘层内、外层的热解行为进行比较,并分析不同升温速率对导线绝缘层内层热解行为的影响。结果表明,三种样品在300~1 000℃温度升高范围内均有三个失重阶段,同一升温速率下,过负荷后的样品每个失重阶段的最大失重温度均比原样略高;导线绝缘层内层的热解行为不随升温速率改变而改变。

铜导线过载残留物表面形貌分析

利用火灾痕迹物证综合实验台,制备铜导线在不同过载电流作用下的残留物,用数码相机、扫描电子显微镜观察、分析导线的表面形貌。结果表明:随着过载电流的增大,绝缘层逐渐变软、膨胀、起泡、炭化,并与芯线脱离;芯线表面氧化程度加重,沟槽状的加工划痕逐渐消失,并出现金属熔化流淌痕迹。因此,利用数码相机、扫描电子显微镜观察、分析铜导线表面的形貌特征,可以鉴别其是否过载以及过载的程度。