预制破片对屏蔽炸药冲击引爆研究*

针对破片斜冲击状态下引爆屏蔽固体炸药问题开展了研究。从理论上建立了与冲击角度相关的冲击压力计算方法。结合炸药起爆判据,可确定炸药冲击起爆的临界速度。采用Lee-Tarver点火增长模型和LS-DYNA仿真软件,对破片斜撞击屏蔽装药冲击起爆过程进行了数值模拟。利用升-降法确定了临界起爆速度,验证了理论模型的有效性;并分析了破片材料、入射角和靶板厚度对冲击起爆JO—9195固体炸药临界速度的影响。结果表明:理论计算和数值模拟误差不超过5.98%,吻合较好,表明所建立的理论计算方法是有效的。在相同条件下,钨合金破片相对于钢质和铜质破片临界起爆速度低;随着入射角和靶板厚度增加,冲击起爆的临界速度也随之增大。     

飞秒激光烧蚀炸药的冲击压力数值模拟

飞秒激光能够在极短时间内烧蚀炸药产生高温高压等离子体,飞秒激光烧蚀炸药技术可用于精密加工炸药元件和安全处理废旧弹药.为深入探讨飞秒激光烧蚀炸药作用规律,采用非线性有限元计算方法,建立了飞秒激光烧蚀炸药过程的起爆计算模型,对飞秒激光烧蚀LX-17和LX-10两种炸药过程进行了数值模拟计算,获得了不同飞秒激光能量作用下等离子体和炸药中的压力分布规律.计算结果表明,在飞秒激光烧蚀炸药的过程中,烧蚀产物等离子体和激光作用区外附近炸药的初始压力较高,但是由于激光烧蚀区域极小,炸药内冲击波压力迅速衰减,没有发生起爆现象.      

基于贝叶斯决策理论的爆炸物识别方法

针对安全检查领域爆炸物识别问题,以辐射数据的特征提取和识别为核心,将双能量X射线透射技术与低能前散射和背散射技术相结合,实验得到双能量透射、低能前散射及低能背散射图像灰度级并计算与物质有效原子序数相关的特征值R和与密度相关的特征值L,给出基于最小错误概率的贝叶斯决策理论的判别函数、决策面方程以及分类判别规则.实验验证贝叶斯决策理论的分类判别规则的识别正确率达到90%,将双能量X射线透射技术与低能散射技术相结合找到物质识别更有效的方法,进而全面提高X射线探测能力,这是对固体爆炸品识别的重要贡献.     

刚塑性黏结剂的双球壳塌缩热点反应模型

基于Kim的弹黏塑性球壳塌缩模型,假设黏结剂为刚塑性材料,炸药为弹黏塑性材料,建立了刚塑性黏结剂的双球壳塌缩热点反应模型,给出了炸药球壳在冲击压力作用下的速度、应变、温度和化学反应速率的时空分布,以及新的热点反应速率理论表达式.将新的热点反应项与低压下慢反应项和高压反应项结合,得到了炸药冲击起爆三项式细观反应速率模型,并将该模型加入DYNA2D中,模拟了PBX-9404炸药的一维冲击起爆过程,结果表明:该模型不仅可以解释炸药颗粒度和孔隙度对起爆过程的影响,还可以描述黏结剂强度对PBX炸药冲击起爆过程的影响.     

RDX颗粒形态对RDX基熔铸炸药性能的影响

为了提高弹药的爆轰性能,该文提出通过改变单质炸药的颗粒形态来提高炸药的装药性能。给出了重结晶法制备球形化RDX颗粒的实验原理和流程,测试了球形化RDX的晶体形状、热性能和热感度,以及以球形化RDX为基的熔铸炸药药柱密度。结果表明,与普通RDX颗粒相比,球形化RDX颗粒表面光滑,内部缺陷显著减少,熔化峰温提高1.57℃,分解峰温提高3.66℃;5 s爆发点提高1℃,安全性能有所提高;球形化RDX60/TNT40和RDX75/TNT25熔铸炸药的装药密度明显高于普通RDX60/TNT40和RDX75/TNT25熔铸炸药。     

PBX炸药有效弹性模量的有限元模拟

采用代表体积元法,建立了炸药颗粒圆形随机分布和六边形规则分布细观力学模型,通过ANSYS有限元软件对PBX炸药的有效弹性模量进行了计算,计算结果和实验结果吻合较好.计算分析了炸药颗粒的性质、体积分数、形状和级配以及黏结剂性质等因素对PBX炸药有效弹性模量的影响.结果表明,炸药颗粒形状和分布方式对PBX炸药的有效弹性模量影响较小;颗粒级配对PBX炸药的有效弹性模量影响较大.PBX炸药的有效弹性模量随炸药颗粒体积分数以及弹性模量的增加而增大,在炸药颗粒体积分数较高时,炸药颗粒性质对PBX炸药有效弹性模量的影响较明显.黏结剂的体积分数虽然很少,但黏结剂的弹性模量对PBX炸药有效弹性模量的影响较大.     

含铝炸药水下爆炸特性研究

对1kg柱形某含铝炸药进行了水下5m的水池爆炸实验,并基于AUTODYN软件模拟了含铝炸药水下爆炸冲击波与气泡脉动规律,研究了非理想爆轰对冲击波与气泡特性的影响.模拟研究表明,Miller能量释放模型能够准确地反映含铝炸药的非理想爆轰过程,可准确模拟出冲击波后期压力值、气泡二次压力以及气泡的周期与半径,计算值与实验值具有较好的一致性.以此为基础研究了装药参数及起爆方式对近场冲击波压力峰值的影响,有限元模型、方法以及计算结果对相关研究和计算具有一定的参考价值.     

超细黑索今制备新方法

该文介绍了一种直接制备超细黑索今的新方法，其工艺过程是将黑索今溶于浓ＨＮＯ３（９８％），在０－５０℃下用水稀释，结晶得到预期的超细超纯黑索今晶体，利用溶剂（９８％ＨＮＯ３）／非溶剂（Ｈ２Ｏ）沉淀技术，在实验室中进行了５０ｇ量级试验，根据结晶工艺条件的选择，制得了中位径为５－７μｍ超细黑索今晶体，着重研究了结晶温度，搅拌速度，溶液浓度和稀释水量等工艺条件对超细黑索今晶体粒度的影响。     

HPLC法测定火炸药组分lnk′与lgKow的关系

该文研究了用反相高效液相色谱（ＨＰＬＣ）法间接测定火炸药组分及其相关化合物在正辛醇／水系统中分配系数的方法。通过对参比物容量因子ｋ′与其正辛醇／水分配系数Ｋｏｗ关系的测定，计算出待测化合物的ｌｇＫｏｗ，获得了各种火炸药组分的正辛醇／水的分配系数，给出了其ｌｎｋ′与ｌｇＫｏｗ值的线性关系式及回归系数。即其中当流动相组成为甲醇水＝７５２５时的线性方程为ｌｇＫｏｗ＝０．５９５３＋１．２９１３ｌｎｋ′（ｎ＝８，γ＝０．９９４１）。解决了因火炸药组分大多数水溶性差、易燃、易爆等问题给用传统摇瓶法测定带来的困难。     

渗铝钢的抗高温硫化氢腐蚀行为

研究了渗铝和未渗铝Ｑ２３５钢以及１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ钢受高温硫化氢腐蚀的速率和腐蚀机理。结果表明，渗铝钢有优良的抗高温硫化氢腐蚀的能力。