μm级钨粉材料在高能炸药爆炸加载作用下实现基体涂覆的新技术研究

爆炸喷涂技术是材料表面加工领域的研究热点。总结了现有爆炸喷涂技术,并在现有基础上提出了一种新技术——高能炸药爆炸加载喷涂技术。详细阐述了高能炸药爆炸加载喷涂技术的原理,分析了该技术在涂层制备方面的优缺点,并利用该技术进行了μm级钨粉材料涂层的制备。通过对钨涂层的检测,表明高能炸药爆炸喷涂制备的钨涂层具有较好的均匀性和致密性,制备过程热损失小,认为该技术具有宽广的应用前景。     

新爆轰模型及其实验验证

从理论、实验和应用三方面论证了作者提出的LADM爆轰模型（Least Action Detonation Model,LADM）.经典爆轰理论CJ模型和ZND模型（简称CJ-ZND模型）是忽略输运效应的一维层流模型.LADM模型用熵原理确定爆轰过程终点,用Hamilton原理确定从炸药到终点的真实爆轰过程,除化学反应外还考虑了输运效应和爆轰产物粒子的复杂运动.X光照片显示,爆轰波反应区后存在一个静止区域,与LADM模型的理论分析结果相符.LADM模型可以描述乳化炸药的压力分布.     

双装药多层箱体内部爆炸的破坏效应试验研究

为了研究2个装药不同箱体结构内部同时爆炸的破坏效应,利用模拟箱体结构,进行了相同质量TNT装药在单箱体和4层箱体内部爆炸试验,分析了装药质量和箱体容积的匹配关系以及双装药布放位置对4层箱体破坏效果的影响. 结果表明,整体装药单层箱体内部爆炸时,箱体撕裂、抛掷严重,结构整体毁伤效果差;以箱体的破坏数量为基准,2个装药(每个装药的质量为整体装药的1/2)在双箱内部爆炸的毁伤效果都优于相同质量整体装药单箱内部爆炸. 装药位置导致的能量叠加和扩散对多箱体的毁伤效果影响很大,整体装药的较佳爆炸位置为中间箱体,双装药的较佳爆炸位置为中间的相邻箱体或隔箱,相隔一个箱体破坏效果最好.      

基于点火增长模型炸药混凝土内爆炸特性研究

钻地武器研制以及国防工程建设的需要大大推动了内爆条件下混凝土损伤力学特性的研究。基于炸药冲击起爆的点火增长模型和混凝土动力学损伤模型,采取无网格方法研究高聚物粘结炸药在混凝土介质中的破坏损伤效应,定量地确定混凝土损伤区域尺寸与炸药量、炸药初始埋深的多项式关系,得出:掩埋条件下,与其它损伤参数相比,炸药药量对混凝土损伤区域体积影响最显著。且同一药量下,炸药的埋深在3/8H至1/2H范围,内爆炸对混凝土介质的破坏效应较大。同时,还定量地给出混凝土自由面介质的最大运动速度与炸药埋深的指数衰减关系式,为进一步提高高聚物粘结炸药在混凝土内爆炸的做功能力和威力提供理论依据。     

装药内爆炸下混凝土损伤特性研究

为完善炸药混凝土内爆炸理论、提高其做功能力,该文建立混凝土内部炸药爆炸模型.在混凝土内爆过程中及冲击载荷下,对TNT炸药及PBX类炸药对混凝土的毁伤破坏效应,利用混凝土动力学损伤破坏模型和光滑粒子动力学方法进行数值研究.该文定量地给出了混凝土内爆炸损伤的类型为抛掷内爆炸和松动内爆炸.数值分析了混凝土介质的运动特性,确定了混凝土内爆炸的最佳条件.在掩埋情况下,炸药埋深0.45H时,内爆效果较好.     

钨含量和颗粒形状对钨合金力学性能的影响

采用MTS810材料疲劳实验系统,开展了不同粒径91钨合金材料的准静态单轴拉伸实验研究,获得了材料的应力应变曲线和静态力学性能参数。在此基础上,建立了能够反映钨合金材料宏微观特征的计算模型,数值计算了不同颗粒形状、不同钨含量合金材料在准静态拉伸载荷作用下的力学性能。得到了其整体的应力应变曲线以及钨合金屈服强度与钨合金微观参量之间的关系。并分析了钨合金材料的内部应力和应变场。结果表明:计算结果和实验结果吻合较好,随着钨含量的增加,钨合金的屈服强度增加,但其延伸率均降低;随着长径比的增加,钨合金的屈服强度有所增加,且随着长径比的增加,屈服强度的增加变得缓慢。为进一步钨合金材料性能的研究提供了重要的指导作用。