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强约束球形装药反应裂纹传播和反应烈度表征实验 预览
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作者 李涛 胡海波 +3 位作者 尚海林 傅华 文尚刚 喻虹 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期15-22,共8页
炸药燃烧的高温高压气体产物可以进入基体裂纹中引发炸药表面热传导燃烧,形成所谓的对流燃烧。在一定约束条件下,不断上升的气体压力反过来又使炸药基体产生更多的裂纹,为对流燃烧提供更多的通道和燃烧表面积,快速生成大量产物气体导致... 炸药燃烧的高温高压气体产物可以进入基体裂纹中引发炸药表面热传导燃烧,形成所谓的对流燃烧。在一定约束条件下,不断上升的气体压力反过来又使炸药基体产生更多的裂纹,为对流燃烧提供更多的通道和燃烧表面积,快速生成大量产物气体导致高烈度反应现象的产生。本文中设计了一种新型强约束球形装药中心点火实验,针对一种HMX为基的PBX炸药,对高烈度反应条件下燃烧裂纹传播和反应增长过程进行了观测,实验中采用测得的反应压力和壳体速度历程对反应烈度进行了量化表征。在带窗口结构中,早期炸药中的燃烧裂纹不可见;中期燃烧裂纹扩展到药球表面时,先形成4条沿经线方向近似对称的主裂纹,随后环向贯通并扩展到整个药球表面;最后的剧烈反应造成强烈发光。上述反应演化经历低压增长阶段约为100μs,之后伴随着壳体变形膨胀产生剧烈的反应,此时产物压力在约10μs时间内超过1 GPa,并形成约20%相对于裸炸药爆轰的超压输出。在全钢结构中,20 mm厚的壳体膨胀速度最大可达到500 m/s,此时壳体完全破裂。 展开更多
关键词 对流燃烧 脆性PBX炸药 反应裂纹 剧烈爆炸
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长管强约束条件下压装PBX炸药点火实验研究 预览
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作者 邱天 文尚刚 +3 位作者 李涛 胡海波 傅华 尚海林 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期37-44,共8页
为探究压装炸药PBX-A在较强约束条件下、在药柱一端使用点火药引燃后能否发生燃烧转爆轰,在传统DDT管的基础上重新设计了特定位置约束增强的厚壁钢柱壳管实验装置,利用多路PDV诊断技术,配套高速摄影记录对点火药引燃炸药实验过程中的柱... 为探究压装炸药PBX-A在较强约束条件下、在药柱一端使用点火药引燃后能否发生燃烧转爆轰,在传统DDT管的基础上重新设计了特定位置约束增强的厚壁钢柱壳管实验装置,利用多路PDV诊断技术,配套高速摄影记录对点火药引燃炸药实验过程中的柱壳膨胀、断裂特性等实验现象进行了全过程连续监测。对比由爆轰驱动的相同装药条件下实验现象及对应过程物理状态的区别,发现:爆轰实验和点火实验的总反应时间历程存在数量级的差别;柱壳上各个测点速度历程反映出装置内部炸药反应引起的压力增长历程特征,以及炸药反应的传播过程均存在明显差异。分析表明,在较强约束条件下,典型压装炸药PBX-A在一端使用点火药引燃后的反应行为实际是以高温、高压反应产物沿装药缝隙对流,炸药表面的层流燃烧及其伴随的结构响应行为为主要表现形态;从反应压力水平及其增长的时间历程来看,炸药基体中没有形成冲击波,因而无法实现从冲击到爆轰的转变。 展开更多
关键词 压装PBX 燃烧转爆轰 层流燃烧 对流传播
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含能晶体密度预测的研究进展 预览
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作者 王丽莉 熊鹰 +2 位作者 谢炜宇 牛亮亮 张朝阳 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-12,共12页
密度是决定含能材料爆轰性能的重要参数。为评估现有CHON类含能材料密度的计算方法,对等电子密度面法、分子表面静电势法、基团加和法、晶体堆积法、定量构效关系法、经验公式法等进行分析和归类。结果表明,基于分子体积预测方法的精度... 密度是决定含能材料爆轰性能的重要参数。为评估现有CHON类含能材料密度的计算方法,对等电子密度面法、分子表面静电势法、基团加和法、晶体堆积法、定量构效关系法、经验公式法等进行分析和归类。结果表明,基于分子体积预测方法的精度取决于分子间和分子内相互作用对密度影响描述的准确度。其中,准确描述氢键和van der Waals作用充满了挑战性。基于晶体体积计算密度的核心在于晶体结构的准确预测,结构搜索要面对巨大的状态空间和高度复杂的能量曲面的困难,预测效率是亟待解决的问题。体积加和法和经验公式法存在无法区分同分异构体和晶型的缺点,且对新发现的具有特殊结构的分子由于缺乏实验数据难以获得准确的经验参数,计算结果偏差较大。引入人工神经网络、遗传算法以及支持向量机等机器学习算法后,定量构效关系法在含能化合物性能与结构关系研究中取得很大成就,模型精度进一步提高将为基于材料基因组模式的含能材料设计研发奠定基础,这也是今后密度预测方法发展的主要方向。 展开更多
关键词 含能材料 密度预测方法 结构预测
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纳米微球增强聚氨酯泡沫的制备及抗冲击应用 预览
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作者 钟发春 刘忠平 +2 位作者 朱珈庆 吴先前 敬仕明 《包装工程》 CAS 北大核心 2020年第1期167-172,共6页
目的获得基于纳米颗粒增强的冲击吸能材料。方法基于剪切增稠液体技术,将纳米微球分散于多元醇基体中,制备中低密度的软质聚氨酯泡沫材料,利用SEM、SHPB、落锤冲击和爆炸冲击波试验分析材料的结构、冲击吸能特性和冲击波衰减特性。结果... 目的获得基于纳米颗粒增强的冲击吸能材料。方法基于剪切增稠液体技术,将纳米微球分散于多元醇基体中,制备中低密度的软质聚氨酯泡沫材料,利用SEM、SHPB、落锤冲击和爆炸冲击波试验分析材料的结构、冲击吸能特性和冲击波衰减特性。结果纳米微球增强聚氨酯泡沫材料具有优异的冲击吸能特性和冲击波衰减能力。结论纳米微球增强聚氨酯泡沫材料可以应用于护具装备、缓冲包装和冲击波防护领域。 展开更多
关键词 纳米微球 聚氨酯泡沫 冲击吸能 冲击波衰减
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金属有机框架材料用于锂电池负极的研究进展 预览
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作者 张玉琪 魏光平 +2 位作者 李春宏 康晓丽 崔旭东 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第1期135-138,共4页
金属有机框架材料(MOFs)因高孔隙率、结构可控和氧化还原活性可调等特点被广泛应用于锂离子电池负极的研究。分析了近几年来MOF基材料在锂电池负极的研究进展;指出MOF基材料固有的多孔结构有利于锂离子迁移,金属中心和有机配体可以作为... 金属有机框架材料(MOFs)因高孔隙率、结构可控和氧化还原活性可调等特点被广泛应用于锂离子电池负极的研究。分析了近几年来MOF基材料在锂电池负极的研究进展;指出MOF基材料固有的多孔结构有利于锂离子迁移,金属中心和有机配体可以作为氧化还原物质使用,具有孔隙可逆储锂和可逆化学反应储锂两种不同的储锂机制;讨论了近几年来MOF基衍生物、复合物在锂电池负极的应用;展望了MOFs在锂电池负极的发展前景。 展开更多
关键词 金属有机框架 负极材料 纳米结构 多孔碳 复合材料
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晶胞内嵌H2O2分子的CL-20基主客体炸药的温和制备 预览
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作者 余治慧 徐金江 +6 位作者 孙善虎 王洪范 张浩斌 段晓畅 朱春华 王树民 孙杰 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期127-136,共10页
六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)是目前能量最高的单质炸药,为了进一步提高其爆轰性能,以过氧化脲作为H2O2的原料,在低温低压干燥的环境下,采用溶剂挥发法构筑了CL-20/H2O2主客体含能炸药。利用粉末X-射线衍射(PXRD)和拉曼光谱对其结构进... 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)是目前能量最高的单质炸药,为了进一步提高其爆轰性能,以过氧化脲作为H2O2的原料,在低温低压干燥的环境下,采用溶剂挥发法构筑了CL-20/H2O2主客体含能炸药。利用粉末X-射线衍射(PXRD)和拉曼光谱对其结构进表征。结果表明,制备的CL-20/H2O2主客体炸药是正交晶系的晶体,空间群为Pbca,具有长程有序堆积的结构。经同步热分析仪(TG-DSC)测试得到主体CL-20分子与客体H2O2分子之间的摩尔比为2:1。利用原位高温XRD研究了CL-20/H2O2的热晶变行为,结果表明,随着温度的升高,CL-20/H2O2逐渐转变为γ-CL-20,并且相转变效率高于ε-CL-20。通过对CL-20/H2O2生长过程的追踪,观察到在溶液结晶过程中,CL-20/CH3CN亚稳相为重要的中间体,并经过一个固相转晶过程最终形成CL-20/H2O2主客体炸药晶体。 展开更多
关键词 主客体炸药 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20) H2O2 亚稳相 固相转晶
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共价有机框架材料的离子化改性及其催化合成环碳酸酯的性能研究 预览
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作者 张衍 胡慧 +5 位作者 居佳 闫欠欠 Vasanthakumar Arumugam 景学超 蔡华强 高艳安 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期485-493,共9页
共价有机框架(COFs)材料是继金属-有机框架材料之后,在拓扑学基础上发展起来的又一类多孔材料.这类材料是由轻质元素(C,H,O,N,B,Si等)通过可逆共价键连接而成的结晶性有机多孔聚合物,具有比表面积大、骨架密度低、孔道结构规整、可人为... 共价有机框架(COFs)材料是继金属-有机框架材料之后,在拓扑学基础上发展起来的又一类多孔材料.这类材料是由轻质元素(C,H,O,N,B,Si等)通过可逆共价键连接而成的结晶性有机多孔聚合物,具有比表面积大、骨架密度低、孔道结构规整、可人为设计以及表面易修饰改性等特点,自2005年首次报道以来就引起了人们的广泛关注.经过十多年的发展,COFs材料已经被广泛用于气体吸附/分离、光电、能量存储、非均相催化等研究领域.由于材料的多孔性以及相对稳定的特点,近年来COFs材料作为催化剂或催化剂载体用于多相催化反应已经成为该领域的一个研究热点.但是到目前为止,COFs材料的离子化改性用于异相催化相关研究还相对较少.本文选择二维骨架中含有羟基基团的H2P-DHPhCOF作为载体,通过两步接枝反应成功地将咪唑型离子液体引入到COF材料的孔道中;采用红外光谱、核磁共振、粉末X射线衍射、热失重分析等方法详细地表征了COF材料在后修饰过程中的变化.研究发现,1,4-二溴丁烷与N-甲基咪唑基团的引入占据了部分孔道,导致框架材料的孔径和孔容减小.同时,我们还将该改性后的离子型COF材料在DMSO/盐酸溶液中消解,利用核磁共振波谱计算了离子化程度.实验结果表明,N-甲基咪唑的接枝率约为4.9wt%.在既定的反应条件下,将该离子化的COF材料作为多相催化剂用于CO2和环氧化合物之间的环加成反应.以环氧氯丙烷作为测试底物,发现该离子型催化剂的催化性能与H2P-DHPhCOF相比有大副度提高,转化率达到了91%(120°C,24 h,CO2压力位1.0 MPa).在相同的条件下,该催化剂还对其他的环氧化合物具有一定的催化效果,其中环氧丙烷的转化率高达95%,且目标产物碳酸丙烯酯的选择性为100%.然而,对于大分子的环氧化合物,转化率和产率均较低,表明催化剂具有明显的尺寸选择性.此外,我们还� 展开更多
关键词 共价有机框架 离子化 催化剂 环加成反应
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三质体声共振混合机的动力学特性及其性能分析 预览
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作者 詹小斌 汤滢 +2 位作者 兰昌义 李锡文 史铁林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期204-208,233,共6页
为研究三质体声共振混合机的动力学特性,建立了三质体声共振混合机的动力学模型,进而分析了系统物理参数对动力学特性的影响,阐明了物料质量和阻尼变化对声共振混合机动力学响应的影响规律,提出了系统在共振频率附近工作的振幅控制策略... 为研究三质体声共振混合机的动力学特性,建立了三质体声共振混合机的动力学模型,进而分析了系统物理参数对动力学特性的影响,阐明了物料质量和阻尼变化对声共振混合机动力学响应的影响规律,提出了系统在共振频率附近工作的振幅控制策略。进一步分析了典型声共振混合机在额定载荷下的对地动载荷和所需激振力,并与额定载荷所需的最大推力进行了比较。结果表明,通过选择合理的系统物理参数,三质体声共振混合机在三阶共振频率附近工作,其振幅变化较平缓、负载质体和激振质体的运动相位相反,系统能够兼具能量转换率高、对地动载荷小且激振力小等优点。所得结论有助于进一步提高声共振混合机的工作性能和设计水平。 展开更多
关键词 声共振混合 振动 动力学特性 三质体系统
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内爆炸准静态压力对球形容器弹塑性动态响应的影响 预览
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作者 孙琦 董奇 +1 位作者 杨沙 张刘成 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期25-31,共7页
利用单自由度模型对球壳弹塑性动态响应过程进行力学分析并推导出解析解,得到等向强化双线性弹塑性球壳在考虑准静态压力的内爆炸载荷作用下径向位移响应公式,解析结果与数值模拟结果吻合较好。对屈服发生于首个脉冲阶段和准静态压力阶... 利用单自由度模型对球壳弹塑性动态响应过程进行力学分析并推导出解析解,得到等向强化双线性弹塑性球壳在考虑准静态压力的内爆炸载荷作用下径向位移响应公式,解析结果与数值模拟结果吻合较好。对屈服发生于首个脉冲阶段和准静态压力阶段的两种情况进行分析,获得了准静态压力对球壳弹塑性动态响应的影响规律。研究发现,若屈服发生于准静态压力阶段,进入屈服阶段时刻会受准静态压力幅值影响,随准静态压力的增大而减小;无论屈服发生于哪个阶段,最大位移均出现于准静态压力阶段,且出现时刻有明显差异,最大位移值随着准静态压力幅值的增大而显著增大;与弹性响应结果相比,在弹塑性响应分析中准静态压力幅值对最大位移的影响更为显著。研究表明,在炸药的威力评估工作中,针对准静态压力效应采取结构弹塑性响应分析更有实用价值和指导意义。 展开更多
关键词 有限空间内爆炸 爆炸容器 准静态压力 冲击载荷 弹塑性动态响应
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加速膛对激光驱动飞片速度及形貌的影响规律 预览
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作者 覃文志 王志昊 +3 位作者 何碧 高原 王窈 王亮 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期99-104,共6页
为揭示加速膛对激光驱动飞片速度及形貌的影响规律,采用光子多普勒测速(PDV)技术、阴影成像技术和显微分析方法研究了厚度20μm单层Al飞片在不同加速膛孔径和长度下的速度和形貌演化历程。结果表明,加速膛孔径与Al飞片被激光烧蚀的孔径... 为揭示加速膛对激光驱动飞片速度及形貌的影响规律,采用光子多普勒测速(PDV)技术、阴影成像技术和显微分析方法研究了厚度20μm单层Al飞片在不同加速膛孔径和长度下的速度和形貌演化历程。结果表明,加速膛孔径与Al飞片被激光烧蚀的孔径大小相当时,即孔径在800μm时飞片可获得3100 m·s^-1的最大速度;加速膛孔径大于800μm时对飞片无法起到有效约束作用,飞片速度有所下降,其中加速膛孔径为1500μm时飞片速度最小,为2700 m·s^-1;加速膛孔径为600μm小于激光烧蚀孔径时,造成周围部分能量的浪费,飞片速度也偏低,为2900 m·s^-1。固定加速膛孔径为1000μm,长度在200~700μm时,飞片速度随加速膛长度增加而明显降低,并且Al飞片在飞出加速膛后均破裂成碎片状并迅速向周围扩散,无法保持完整,飞片碎片总体向外扩散速度随加速膛长度的增加而降低,与PDV获得的飞片速度规律基本一致。 展开更多
关键词 激光驱动飞片 加速膛 光子多普勒测速(PDV)技术 阴影成像 飞片速度 飞片形貌
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PBX炸药模拟材料正交切削的切削力响应规律 预览
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作者 谢凤英 张中伟 +2 位作者 黄交虎 刘维 肖才伟 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期151-156,共6页
为了分析炸药材料切削加工过程中切削力响应规律及加工特性,采用低速正交切削试验的方法,结合显微摄像、三向测力仪和三维表面轮廓仪表征测试,分析高聚物粘结炸药(PBX)炸药模拟材料瞬时切削力特性,研究PBX炸药模拟材料的切削过程中切削... 为了分析炸药材料切削加工过程中切削力响应规律及加工特性,采用低速正交切削试验的方法,结合显微摄像、三向测力仪和三维表面轮廓仪表征测试,分析高聚物粘结炸药(PBX)炸药模拟材料瞬时切削力特性,研究PBX炸药模拟材料的切削过程中切削力响应规律及其关键影响因素。结果表明,不同的切削深度PBX炸药模拟材料的动态切削力变化规律不同,切深为0.1 mm时的切削力峰值变化主要由颗粒切屑成型引起,切屑呈蜷曲喷射状,切削力曲线呈微细锯齿状动态特征变化,切深为0.3 mm和0.5 mm时的切削力峰值主要由材料脆性断裂裂纹扩展引起,切削力呈周期性的大锯齿特性变化,fz在过切凹坑处降至零。fx标准偏差在0.4 mm切深处产生显著变化,反映了炸药模拟材料切削状态由连续去除到脆性去除的转变。低速正交切削下,切削宽度对切削力影响大于切削速度对切削力的影响,切削速度对切削力的影响较小。 展开更多
关键词 炸药模拟材料 正交切削 瞬时切削力 切削深度 切削力响应
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仿生疏液表面对浇注PBX药浆的低黏附性能研究 预览
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作者 祝青 蒋全萍 +3 位作者 王德海 郑保辉 李尚斌 罗观 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期71-75,共5页
降低浇注高聚物粘接炸药(PBX)药浆与接触材料的黏附作用是提高浇注固化PBX制备工艺水平和效率的关键因素之一。采用溶液刻蚀方法在接触容器金属表面构筑微米-纳米多级复合仿生结构,使高黏液端羟基聚丁二烯(HTPB)和浇注PBX药浆在金属表... 降低浇注高聚物粘接炸药(PBX)药浆与接触材料的黏附作用是提高浇注固化PBX制备工艺水平和效率的关键因素之一。采用溶液刻蚀方法在接触容器金属表面构筑微米-纳米多级复合仿生结构,使高黏液端羟基聚丁二烯(HTPB)和浇注PBX药浆在金属表面的静态接触角均大于130°,表面具有良好的疏液性能,且通过调整刻蚀时间为120 min时,在金属表面形成仿花状的微纳米复合结构,可使金属表面与HTPB、HTPB/Al和HTPB/1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(Fox-7)药浆间的黏附作用力分别降低至29.4,46.0μN和12.7μN,下降幅值达57%~82%。同时将仿生结构涂覆于模具内表面,宏观实现对PBX药浆不黏附特性。 展开更多
关键词 浇注高聚物粘接炸药(PBX)药浆 仿生表面 微纳米多级结构 疏液表面 黏附性
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利用ZIF-8@Ag复合材料构筑SERS基底及其对痕量TNT的检测 预览
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作者 刘毅 余数温 +4 位作者 何璇 黄石亮 刘渝 李显寅 王敦举 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期164-169,共6页
采用表面增强拉曼散射(SERS)技术检测痕量梯恩梯(TNT),采用光还原法合成的ZIF-8@Ag复合材料作为SERS基底,利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)对复合材料的结构和性能进行表征。结果表明,银纳... 采用表面增强拉曼散射(SERS)技术检测痕量梯恩梯(TNT),采用光还原法合成的ZIF-8@Ag复合材料作为SERS基底,利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)对复合材料的结构和性能进行表征。结果表明,银纳米颗粒(AgNPs)均匀分布在ZIF-8表面;复合材料具有良好的SERS增强活性,对奈尔兰(NBA)的增强因子为8.84×10^3;利用自组装技术将探针4-巯基苯酚(4-ATP)修饰在基底表面,探针4-ATP与TNT的分子间π-π作用使其对TNT有选择性识别效果,检测TNT的浓度低至10-9mol·L^-1。 展开更多
关键词 表面增强拉曼散射(SERS) 梯恩梯(TNT) 痕量检测 复合材料 传感技术
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高压下PBX-1炸药的燃速-压力特性 预览
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作者 姚奎光 赵学峰 +2 位作者 樊星 薛鹏伊 代晓淦 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期31-36,共6页
炸药燃速-压力特性是弹药安全性的关键内因,反映了炸药反应烈度增长的倾向性。为了认识PBX-1炸药在未损伤状态下的燃烧特性,发展了密闭空腔燃烧压力-炸药耗量法以及炸药燃烧速率测试方法,并对PBX-1炸药开展了燃烧实验。采用压力传感器... 炸药燃速-压力特性是弹药安全性的关键内因,反映了炸药反应烈度增长的倾向性。为了认识PBX-1炸药在未损伤状态下的燃烧特性,发展了密闭空腔燃烧压力-炸药耗量法以及炸药燃烧速率测试方法,并对PBX-1炸药开展了燃烧实验。采用压力传感器测量了密闭燃烧器内部的压力历程,采用快速响应热电偶监测了炸药燃烧阵面时间-位置数据,获得了炸药燃烧速率并拟合出常温下PBX-1炸药热传导燃烧速率与压力的依赖关系r=(2.16±0.55)p1.08±0.06。结果表明,PBX-1炸药的压力指数大于1,燃烧速率对压力变化比较敏感,在100 MPa压力范围内燃烧速率呈指数关系,当压力超过100 MPa后燃烧变得不稳定,燃烧速率迅速增加,导致燃烧器内压力骤变。分析其主要原因是,高压下PBX-1炸药发生物理破坏,炸药燃烧比表面积增加100多倍,炸药反应烈度有经对流燃烧机制提升的趋势。 展开更多
关键词 炸药 燃烧速率 压力 比表面积
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小角散射技术在高聚物粘结炸药中的应用研究进展 预览
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作者 田强 闫冠云 +8 位作者 白亮飞 刘佳辉 陈可平 林聪妹 陈华 段晓惠 刘渝 李敬明 陈波 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期434-444,I0006共12页
小角散射(SAS)技术是表征高聚物粘结炸药(PBX)多尺度复杂微结构的重要技术手段。对SAS技术在PBX研究中的实验方法、数据分析模型和多种应用进行了综述。论述了适用于PBX的原位变温、拉伸和压缩加载实验方法,归纳了Guinier、界面、多分... 小角散射(SAS)技术是表征高聚物粘结炸药(PBX)多尺度复杂微结构的重要技术手段。对SAS技术在PBX研究中的实验方法、数据分析模型和多种应用进行了综述。论述了适用于PBX的原位变温、拉伸和压缩加载实验方法,归纳了Guinier、界面、多分散粒子、硬球相互作用和分形等常用模型,概述了它们在PBX研究中的适用条件和范围,总结了近二十年来,国内外应用中子和X射线SAS技术在PBX力热损伤、粘结剂微结构、感度以及爆轰碳产物分析等方面的研究进展。最后,总结了SAS技术在PBX研究中的独特优势,建议加强超小角散射实验技术、PBX原位力-热耦合加载设备和数据分析软件的开发,以及PBX内部多相界面和多尺度孔洞的定量研究。 展开更多
关键词 高聚物粘结炸药(PBX) 小角散射(SAS) 中子 X射线 微结构
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冷压成型压力对HMX基PBX微结构影响的SANS研究 预览
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作者 白亮飞 田强 +8 位作者 屠小青 闫冠云 孙光爱 龚建 何冠松 陈良 黄石亮 李新喜 刘渝 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期853-860,共8页
为了探索冷压成型压力对高聚物粘结炸药(PBX)微结构的影响,采用衬度变换中子小角散射(SANS)技术测试了不同压力成型奥克托今(HMX)基PBX的中子小角散射信号,利用Porod定理获得了样品中炸药晶体-粘结剂-孔洞三者之间界面面积随成型压力的... 为了探索冷压成型压力对高聚物粘结炸药(PBX)微结构的影响,采用衬度变换中子小角散射(SANS)技术测试了不同压力成型奥克托今(HMX)基PBX的中子小角散射信号,利用Porod定理获得了样品中炸药晶体-粘结剂-孔洞三者之间界面面积随成型压力的演化。结果表明,成型压力由64MPa增加至178MPa时,样品密度由1.55g·cm^-3增加至1.72g·cm^-3,HMX与粘结剂之间的界面结合率由23.7%增加至26.7%,单位质量PBX内部总界面面积Stotal减小6.1%(实验误差3%),HMX与粘结剂之间的界面面积SHB增加15.2%,HMX与孔洞之间的界面面积SHV基本不变,而粘结剂与孔洞之间的界面面积SBV则下降38.0%,表明这个过程中造型粉和粘结剂被逐渐压实;成型压力由178MPa增加至382MPa时,样品密度增加至1.79g·cm^-3,HMX与粘结剂之间的界面结合率增加至42.3%,Stotal减小11.2%,SHB增加49.0%,SHV减少25.8%,SBV下降45.5%,说明这个过程中除了造型粉和粘结剂被压实外,还有大量的粘结剂流动至HMX晶体表面。此外,成型压力由64MPa增加至382MPa时,SHV与SHB之和(即单位质量PBX样品内HMX炸药晶体总的界面面积)基本保持不变,说明该冷压过程并未导致HMX晶体大量穿晶破碎,这与光学显微观察结果一致。 展开更多
关键词 高聚物粘结炸药(PBX) 压力 中子小角散射(SANS) 多相界面 界面结合率 衬度变换 损伤
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珍珠质文石板片的纳米结构与断裂行为 预览
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作者 王胜男 竺鑫桥 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期20-24,共5页
贝壳珍珠质作为一种天然的防御材料,具有优异的力学性能。先前的研究认为,珍珠质的高韧性来源于砖墙结构,而其基本组成单元——单个文石板片,并没有承担重要的力学作用。然而近期的研究却发现单个文石板片具有韧性,且这种韧性源自板片... 贝壳珍珠质作为一种天然的防御材料,具有优异的力学性能。先前的研究认为,珍珠质的高韧性来源于砖墙结构,而其基本组成单元——单个文石板片,并没有承担重要的力学作用。然而近期的研究却发现单个文石板片具有韧性,且这种韧性源自板片内部独特的纳米结构。因此,研究文石板片的纳米结构,揭示其构效关系,有助于完善珍珠质在多尺度下的增韧机制,从而为高性能功能材料的设计和制造提供新思路。利用透射电子显微镜(TEM)对珍珠质文石板片的纳米结构和断裂行为进行了研究。结果表明,文石板片虽呈现单晶的衍射花样,其内部却包裹了大量尺寸不一、形状各异的有机物。对受损珍珠质的TEM分析显示,板片的破断行为受到了晶内有机物的调控。在裂纹偏转、裂纹尖端钝化、晶内有机物变形等多种增韧机制的共同作用下,单个文石板片自身的能量耗散率得到了极大的提升。 展开更多
关键词 珍珠质 文石板片 纳米结构 断裂行为
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基于塑性损伤理论的PBX圆拱结构变形破坏分析 预览
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作者 李尚昆 黄西成 +3 位作者 王鹏飞 郝志明 徐伟芳 蓝林钢 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1018-1025,共8页
为研究PBX构件在复杂应力状态下的力学行为,采用塑性损伤模型对PBX圆拱结构在压缩条件下的变形与破坏过程进行模拟,分析了不同约束状态下PBX构件的承载能力、变形破坏过程与裂纹形貌,发现试件的承载能力随着端部摩擦的增强而提高,经过... 为研究PBX构件在复杂应力状态下的力学行为,采用塑性损伤模型对PBX圆拱结构在压缩条件下的变形与破坏过程进行模拟,分析了不同约束状态下PBX构件的承载能力、变形破坏过程与裂纹形貌,发现试件的承载能力随着端部摩擦的增强而提高,经过与实验结果的对比可知,当摩擦因数取0.2时模拟得到的失效载荷为908.9 N,与实验结果的平均值921.3 N最为接近.在约束状态下圆拱的承载能力有了较大提高,并且在裂纹出现后试件仍然能够继续承载.通过数值模拟可知端部约束条件抑制了试件的变形和裂纹的扩展.在强约束条件下试件发生了二次破坏,通过数值模拟再现了这一过程,通过与实验的对比发现数值模拟在描述裂纹形貌、载荷等方面有较好的结果. 展开更多
关键词 塑性损伤模型 PBX 损伤 有限元模拟
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桥丝电爆炸过程中的电磁脉冲效应 预览
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作者 赵丽君 易涛 +5 位作者 朱宏娜 付秋菠 孙秀娟 杨爽 郑万国 江少恩 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期481-486,I0006共7页
金属桥丝爆炸实验中,金属桥丝是否完全电起爆对火工品能否正常发火十分重要,为此,提出了一种通过电磁脉冲辐射效应来判断桥丝起爆状态的方法,利用天线探测金属桥丝在起爆中的电磁脉冲信号,并对其进行分析以判断桥丝起爆状态。研究结果表... 金属桥丝爆炸实验中,金属桥丝是否完全电起爆对火工品能否正常发火十分重要,为此,提出了一种通过电磁脉冲辐射效应来判断桥丝起爆状态的方法,利用天线探测金属桥丝在起爆中的电磁脉冲信号,并对其进行分析以判断桥丝起爆状态。研究结果表明,完全电起爆和不完全电起爆状态产生的电磁脉冲在持续时间和辐射频谱上存在显著差异。当桥丝完全电起爆时,金属桥丝初始加热阶段的电磁效应和本征爆炸阶段的电磁效应产生的电磁信号持续时间短,等离子体阶段的电磁效应产生的电磁信号持续时间长,电磁脉冲信号中包括90~100 MHz高频电磁辐射;当桥丝没有完全电起爆时,金属桥丝初始加热阶段的电磁效应和本征爆炸阶段的电磁效应产生的电磁信号持续时间长,等离子体阶段的电磁效应产生的电磁信号持续时间短,电磁脉冲信号的频率主要集中在40MHz以下的低频区域。 展开更多
关键词 电起爆 桥丝 电磁特性 天线
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低压长脉冲作用下PBX炸药的响应特性 预览 被引量:1
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作者 孙文旭 王万军 +3 位作者 罗智恒 代晓淦 刘彤 章定国 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期75-79,84共6页
为研究塑料粘接炸药(PBX炸药)在低压长脉冲作用下的响应特性,采用大落锤试验的方法对壳体约束下的炸药样品进行低速撞击加载;采用薄膜式PVDF对炸药试样顶部和底部的压力-时间曲线进行测量,通过壳体外表面的应变片测试壳体的环向和轴向应... 为研究塑料粘接炸药(PBX炸药)在低压长脉冲作用下的响应特性,采用大落锤试验的方法对壳体约束下的炸药样品进行低速撞击加载;采用薄膜式PVDF对炸药试样顶部和底部的压力-时间曲线进行测量,通过壳体外表面的应变片测试壳体的环向和轴向应变,同时采用高速相机捕捉炸药在撞击作用下的反应发光现象;采用LS-DYNA非线性有限元软件开展数值模拟,研究大落锤冲击载荷作用下PBX炸药的动态响应特性。结果表明,落锤撞击速度为3m/s时,炸药受撞击面的峰值压力约为100MPa,炸药不发生反应;落锤撞击速度为5m/s时,炸药受撞击面的峰值压力为200MPa,炸药发生明显的化学反应;有限元计算结果与试验测试结果具有较高的吻合度,可以很好地模拟炸药在低压长脉冲冲击下的力学响应特性。 展开更多
关键词 PBX炸药 落锤试验 有限元仿真
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