炸药等静压工艺安全性的数值模拟研究

针对静压药工艺过程中炸药的安全问题,对等静压工艺和普通压装工艺进行数值模拟。建立了等静压和普通压装2种计算模型,采用有限元方法进行了炸药等静压工艺的数值模拟,计算了等静压作用下炸药内部的压力和温度的变化趋势,同时进行普通压装工艺的数值模拟,并将等静压工艺和普通压装工艺进行了对比。研究结果表明:在相同的比压下,等静压工艺中炸药的最大温升和塑性应变均比普通压装工艺小,炸药等静压工艺比普通压装工艺更安全。

熔铸炸药凝固过程内部温度和缺陷的数值仿真

为预估熔铸炸药凝固过程中装药内部温度场的变化和出现缺陷的位置,采用有限元程序ProCAST对RHT炸药的凝固过程进行数值模拟。以熔铸炸药RHT的凝固过程为研究对象,计算出装药内部的温度场分布,预测装药内部形成缩孔和缩松的位置,并与试验结果进行对比验证。结果表明:ProCAST程序能够准确计算出熔铸炸药凝固时内部缺陷的位置,可以用于炸药熔铸工艺的仿真设计。

DNAN基熔铸炸药工艺特性

DNAN具有良好的低易损性能,为了更好地了解其在混合炸药应用中的优缺点,从而在其配方设计中打下良好的基础,对其工艺性能进行了研究。利用扫描电镜从微观结晶上和利用CT扫描等从宏观上对DNAN和TNT的熔铸工艺特性进行了对比分析。结果表明:在相同工艺条件下,DNAN的体积收缩比TNT更大,结晶过程中更容易形成缺陷;在混合炸药中,DNAN基炸药中加入固相时容易结团,凝固过程中更容易分层,这是由DNAN炸药本身的性质决定的,但通过加入助剂和改善工艺条件可以使DNAN具有良好的工艺和能量适应性,从而更好地应用于熔铸炸药中。

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。

熔铸炸药热爆炸临界工艺温度的计算方法

为评估熔铸炸药装药工艺的热安全性,提出一种热爆炸临界工艺温度的计算方法。以纯DNTF炸药的性能数据,计算不同工艺温度下的热爆炸延滞期,并将其与实际工艺处理时间进行比较,从而确定其热安全水平以及发生热爆炸的临界工艺温度值。计算结果表明:在常规工艺条件下,处理DNTF炸药不会发生热爆炸反应;但随着工艺处理量的增加,发生热爆炸的危险性也会不断增加。该计算方法对于熔铸工艺参数的制定具有重要意义。

DNAN炸药熔铸工艺安全性分析

为确保新型载体炸药DNAN熔铸装药过程的安全性,着重从炸药的基本特性和装药工艺流程等方面对熔铸装药工艺进行安全分析,并采用自行设计的一种烤燃试验装置,对DNAN的热安全性进行试验研究,得到其在不同温度下的热爆炸延滞期。结果表明:DNAN在220℃环境温度下,放置48 h没有发生反应;230℃发生不完全燃烧;当温度达到240℃以上时发生热分解反应;理论计算DNAN在通常的熔药温度(100℃)下的热爆炸延滞期,表明DNAN的装药工艺安全可靠。

精密爆炸网络自动装填装置及工艺技术

针对目前手工装填存在安全隐患、装药质量一致性较差等问题,研制一种精密爆炸网络自动装填装置。根据网络基板的设计图纸识别装填路径,对装置组成与功能进行介绍,给出工艺技术流程图,并以1入2出爆炸网络进行同步性测试。试验结果表明:以该装置装填的精密爆炸网络具有良好的输出同步性,能够提高装药过程的安全性,改善装药质量,提升定向战斗部的毁伤威力。

国内炸药老化及寿命评估的进展和评述

为了解决准确评价常规弹药的贮存寿命问题,分析和总结了国内对炸药寿命的评估方法。对国内目前使用的数理统计法、自然老化与加速老化法、数值计算法这3种方法的优缺点进行比较分析,并对国内外炸药寿命研究方面的进展进行对比,指出了当前研究的不足及将来炸药寿命评估的难点和发展方向。该分析结果可为评估弹药的寿命提供一定的参考。