基于田口法的感应点火系统中线圈参数优化分析

针对如何提高感应点火能量无线传输效率,建立感应点火的数学模型和Maxwell同轴螺线管型线圈模型,通过分析初、次级线圈间无线电能传输效率关系,将对传输效率影响较大的参数作为田口法的控制因子,基于田口法建立直角表进行仿真分析,得出了各影响因子对传输效率的强弱关系,得出经过田口优化后的最优参数组合,并通过实验验证了仿真分析的正确性。研究结果表明:各影响因素对互感的影响程度先后顺序为次级半径、次级匝数、初级匝数、初级螺距、初级半径、次级螺距。对感应点火能量传输效率与可靠性的提升具有较高的理论参考价值。

傅里叶与小波变换的电力谐波测试性能研究

简述傅里叶变换和小波变换的基本原理,在Matlab平台上设计傅里叶变换模块和小波变换模块。针对含有突变干扰、白噪音干扰等常见工程电力信号,通过实验系统研究傅里叶变换、小波变换的频域和时频分析特性。实验结果表明,傅里叶变换能较好地测试出信号的谐波成分,小波变换具有良好的信号频段分析特性。根据这些特点,探讨傅里叶变换、小波变换各自的适用场合,以便高效利用这两种方法分析电力谐波成份,为治理谐波奠定基础。

微型爆炸网络用DNTF/HMX基传爆药研究

为了使爆炸网络装药在实现高爆速、高安全和小临界尺寸传爆的同时满足装药均匀性好、爆速极差小的要求,以3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)和奥克托今(HMX)为主体炸药,以含能聚合物聚叠氮基缩水甘油醚(GAP)为粘结剂,配以其它助剂,设计出一种适用于微小尺寸爆炸网络的DNTF/HMX基传爆药配方,并采用微注射工艺将其装入到微型爆炸网络沟槽中。采用扫描电镜(SEM)表征了主体炸药颗粒粒径和形貌并观察和测试了装药表面;采用X射线衍射仪(XRD)测试了主体炸药和装药后炸药的晶型;采用直线传爆临界尺寸实验测试了传爆性能;采用撞击感度与冲击波感度实验测试了配方的安全性能。结果表明:配方的炸药组分固含量为85%,固化成型后装药表面平整,颗粒分布均匀,炸药晶型未发生变化,沟槽中装药密度可达1.6 g·cm^(-3)(理论密度的92%)以上。在此装药密度下,该配方的直线传爆临界尺寸为0.6 mm×0.6 mm,在0.8 mm×0.8 mm的沟槽中爆速为7558m·s^(-1),爆速极差为29 m·s^(-1);撞击感度特性落高为45.2 cm(5.0 kg落锤),冲击波安全性试验小隔板厚度值为8.74 mm。

爆炸箔起爆器集成技术研究

为给武器系统安全起爆提供有效手段,对爆炸箔起爆器小型化集成技术进行研究,设计了一种包含电容在内的同轴爆炸箔起爆器,并研究其内部核心元件--集成芯片的制备方法,解决了低成本批量制备爆炸箔集成芯片工艺问题。采用压电薄膜法对集成状态与离散状态下爆炸箔起爆器的飞片平均速度进行测试,结果表明,在试验电压范围内,集成状态下爆炸箔起爆器的飞片平均速度均高于离散状态,表明集成的爆炸箔起爆器较离散元件具有更高的能量利用效率。对集成芯片进行HNS-Ⅳ炸药起爆试验,结果表明,集成芯片的临界起爆电压在1600V左右且具有较高的可靠性和较好的一致性,所用药剂与集成芯片匹配性良好。

基于ANSYS Workbench的变膛压作用下弹丸发射强度分析

针对弹丸发射强度的分析方法的多样性,提出一种在变膛压作用下同时考虑阻力作用的弹丸强度分析方法。以某底凹弹的发射强度分析为例,应用Matlab和ANSYS Workbench实现了对该弹丸在变膛压作用下的发射强度仿真。通过提取仿真结果发现,在变膛压作用下,弹丸最大等效应力和等效弹性应变与膛压变化并不成正比,二者在发射过程中存在一定的波动;本文所提出的方法可为弹丸的发射强度分析提供新的途径。

反相悬浮—化学交联法制备聚乙烯醇交联微球CPVA

以聚乙烯醇(PVA)为单体,戊二醛(GA)为交联剂,山梨醇酐单硬脂酸酯(span60)为分散剂,采用反相悬浮-化学交联法,制备了聚乙烯醇交联微球CPVA.采用FT-IR和sEM对其化学结构和微观形貌进行了表征,考察了搅拌速率、交联剂的用量、催化剂(盐酸)的用量对交联微球的成球性能及粒度的影响规律。结果表明,在反相悬浮体系中,搅拌速度、交联剂的用量是影响交联微球制备的主要因素,当搅拌速度小于250r/min、交联剂的用量大于2ml时,体系中均不能成球。在体系中加入盐酸后,交联微球的粒径随盐酸用量的增大而增大。控制成球的反应条件可以制备出球形度良好、粒径在150μm左右的粒径可控的聚乙烯醇交联微球CPVA。

短定位销高度的一种有效计算方法

通过对圆柱销定位原理的讨论,分析出工件定位孔/定位销欠配合中短定位销定位需要满足的条件,在此基础上,提出欠配合时短定位销定位高度的一种有效计算方法。结合工程实例,详尽演示该方法的应用,初步试用表明其有效性,能解决长定位销与短定位销分界的量化问题。

低特征信号聚氨酯弹性体的合成方案及性能研究

以聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇和六亚甲基二异氰酸酯为主原料，制得异氰酸酯基（--NCO）封端的聚氨酯预聚体，再用三羟甲基丙烷作为交联剂将混合预聚体固化合成聚氨酯弹性体。通过设计正交实验调整了预聚体各组分的配比及抑烟剂、成炭剂、阻燃剂的用量，通过测试材料的力学性能、燃烧性能确定了最佳合成方案。其烧蚀速率达到0．3mm／s，红外光透过率为92．4％，可见光透过率为90．1％。

压敏电阻对半导体桥火工品电爆性能的影响

压敏电阻能有效抑制浪涌电压,可用于火工品电磁防护。为研究压敏电阻对半导体桥(SCB)火工品电爆性能的影响,本研究在电容放电(47μF、22 V)与恒流(100 ms)激励条件下测试了并联压敏电阻前后典型尺寸SCB火工品100μm(L)×400μm(W)×2μm(T)和低发火能量SCB火工品20μm(L)×100μm(W)×2μm(T)的爆发时间和爆发消耗能量的变化规律。电容放电实验(47μF、22 V)结果 t检验表明,并联压敏电阻前后的典型SCB火工品的爆发时间和爆发能量均无显著性变化;对于低发火能量SCB火工品,并联击穿电压较低的压敏电阻时,爆发所需能量升高14%,而爆发时间无显著性变化。而恒流(100 ms)激励实验结果表明,压敏电阻对两种SCB火工品电爆性能均无显著性影响。

反恐破门弹爆炸冲击波超压试验研究

为对非接触爆炸反恐破门弹冲击波伤害进行评估,完成了反恐破门弹爆炸冲击波在典型环境下的超压测试试验.模拟应用场景分别进行了3组测试,重点研究爆炸产生的空气冲击波对房间内外人员造成的影响及外部空间密闭性对冲击波超压的影响,并对超压分布和防盗门及外部空间环境等影响条件进行了分析.结果表明,空气冲击波传播受外部空间环境影响显著;冲击波能量大部分消耗于钢质门板变形,门后房间超压峰值降为门前的10%～20%.

半导体激光起爆炸药试验与仿真研究

为研究半导体激光直接起爆炸药的可行性,开展半导体激光起爆炸药的试验与仿真研究。通过搭建半导体激光起爆系统,对掺杂1%碳黑的太安炸药进行激光起爆试验,并利用AUTODYN软件建立激光起爆过程的仿真模型。试验结果表明:半导体激光成功起爆掺杂1%碳黑的太安炸药,验证了半导体激光直接起爆炸药的可行性。

某点火器点火药柱耐冲击性分析与试验研究

针对某新研点火器进行2m跌落试验后点火药柱出现断裂问题,进行了耐冲击力分析与试验研究。结果表明:因点火器管体加长,支撑垫点接触设计不满足药柱缓冲效果,点火药柱在冲击过程中出现应力集中区域并发生断裂,通过将支撑垫点接触改进为线接触,解决了该故障。

某型反恐破门弹作用效果数值分析

针对某型反恐破门弹战斗部爆炸冲击波作用于防盗门的效应,利用计算机并采用有限元法进行了数值访真计算,估算了防盗门的打开及损坏情况,并对反恐破门弹战斗部的装药设计和爆炸距离进行了评估,有利于反恐破门弹的优化设计.

Ⅱ脉冲端燃药柱的环形点火器方案及试验研究

双脉冲发动机的Ⅱ脉冲端燃丁羟推进剂因多种不利因素叠加,导致点火匹配性设计难度极大,极端情况下端燃药柱甚至熄火。为此,从推进剂点火理论上分析了Ⅱ脉冲端燃药柱点火延迟过长和一致性差的影响因素,并通过结构、材料和点火匹配性设计,提出了一种在Ⅰ脉冲压力作用下和Ⅱ脉冲点火过程中结构均保持完整的环形点火器方案,且根据热流密度理论推导经验公式确定了点火药量。为确定点火器不同工艺措施的实施效果,开展了药柱初始燃面测压对比试验,较优工艺试验数据表明,点火器的极限内压峰值低于2 MPa且结构能够保持完好;点火器的正常内压峰值低于0.7 MPa,且点火能量能够集中、均匀、连续地作用在Ⅱ脉冲推进剂初始燃面上,其压强峰值低于0.4 MPa,持续时间超过150 ms,燃温高于2400 K,可以有效提升Ⅱ脉冲点火匹配性。

含氟唑类含能化合物分子设计及性能预测

以三唑和四唑为主体骨架结构设计了11种新型含氟唑类含能化合物,采用密度泛函理论,优化了化合物的几何结构,计算了化合物的密度、生成焓、爆速、爆压和撞击感度等相关性能参数。计算结果表明,含氟基团的引入使化合物具有较高的键离解能和较好的热稳定性,且对化合物的撞击感度影响较小;除二氟氨基二硝基联三唑外所有化合物的密度均在1.90g/cm3以上,爆速均在8.32~11.13km/s之间,爆压均在31.97~56.31GPa之间;所有化合物都具有较好的热稳定性,其键离解能均大于230kJ/mol;化合物的撞击感度分布在17.51~38.85cm之间;各基团对化合物密度贡献的大小顺序为:-OCF3>-CF3>-NF2>-F>-CF(NO2)2,基团对能量贡献的大小顺序为:-F(NO2)2>-OCF3>NF2;根据理论计算结果优选出了两种性能较好的含能化合物1-三氟甲氧基-3,5-二硝基-1H-1,2,4-三唑和1-三氟甲基-3,5-二硝基-1,2,3,4-四唑,两种化合物的密度分别为2.03和2.10g/cm3,生成焓分别为-170.73和-146.24kJ/mol,爆速分别为9.32和9.23km/s,爆压分别为40.23和32.60GPa,二者能量水平高于DNMT;撞击感度(H50)分别为33.10和38.85cm。

混合起爆药生产废水的“物化-生物强化”集成工艺处理技术

为了去除斯蒂芬酸铅、叠氮化铅、四氮烯等混合起爆药生产废水中高浓度的硝基酚类物质、Pb^(2+)等重金属离子、N_3^-离子等高毒性特征污染物,开发了"内电解-芬顿-混凝沉淀"物化预处理工艺,有效削减了起爆药生产废水的生物毒性并提高了其可生化性;为了实现混合起爆药生产废水的达标排放,开发了基于特效菌剂的"缺氧反应池-曝气生物滤池"生物强化处理工艺,有效地去除了预处理后起爆药废水中的高浓度化学需氧物质。工程应用结果表明:"物化-生物强化"集成工艺的应用可以实现混合起爆药生产废水的稳定达标排放,出水水质符合《兵器工业水污染物排放标准-火工药剂》(GB 14470.2-2002)要求,废水处理成本仅为73.6元/吨。混合起爆药生产废水的"物化-生物强化"集成处理工艺具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。

火工品群模自动生产线

针对现有弹药装配工艺技术和设备相对落后的问题,介绍一种适用于火工品装配的群模自动生产线。论述了生产线的原理及主要组成结构,通过操作控制面板上的按钮实现对各专机的控制,实现了机械设备和控制系统集成在一起,满足不同产品的生产需要。分析结果表明:该火工品群模自动生产线实现了火工品的自动装药、压药以及模具的自动传送,同时降低劳动强度,保障了员工的人身安全。

火工品生产自动化的影响因素

针对目前火工品生产时新工艺、新技术得不到有效利用的问题,就火工品药剂与结构对生产自动化带来的影响进行探讨。火工品实现生产自动化须按控制药剂特性,优化火工品结构从而减少对自动化的影响。