海绵锆燃烧剂在弹药上的应用研究

根据新型原子级海绵锆（atomically zirconium）燃烧材料具有在高温急剧擦摩与冲击中即刻燃烧的特性，而研制的装有海绵锆穿甲爆破燃烧弹（以下简称爆燃弹），主要对付护卫舰、轻型巡洋舰和油轮，当击中油轮机舱和弹药库部位时能可靠点燃易燃物引起更大爆破和燃烧。同时证明，海绵锆作为不同口径的燃烧弹，火箭弹的燃烧材料制品，可提高爆燃能量，并且产生比较理想的燃烧、杀伤效果，为海绵锆在我国发展现代燃烧弹、火箭弹上的进一步应用提供依据。     

高热剂燃烧法销毁薄壁弹药的试验研究

介绍了高热剂燃烧销毁弹药的一般性原理，采用优化过的高热剂配方对普通钢板进行了烧蚀试验，考察了其在没有外力作功的条件下的热熔穿能力，然后进行了模拟弹药的燃烧销毁试验。试验结果表明：高热剂的直接熔蚀能力外加模拟弹药内部炸药燃烧产生的气体的膨胀作用，可以使10mm弹壳厚度以内的薄壁弹药得到燃烧销毁。     

模拟测试技术在子弹药上的应用研究

介绍和总结了子弹药模拟测试技术、方法,包括加榴炮、迫击炮、火箭炮子母弹子弹和导弹子弹的强度、子弹引信发火性、子弹引信保险及解除保险距离、子弹威力模拟测试技术,提出了制定子弹药模拟测试技术规范和标准的建议。     

Ni/Al爆炸焊接界面形成的分子动力学模拟

基于分子动力学,从微观角度仿真模拟Ni/Al结合界面的爆炸焊接过程,分析结合界面形成的加载、卸载和冷却阶段的形貌和微观结构.结果表明:Ni、Al板碰撞后动能转变为内能,异种金属间互相熔合渗透形成结合界面;冲击速度越大,卸载和冷却阶段扩散变化较明显;由于极高的应变速率和热效应,Ni板、Al板和混合区分别形成了胞状位错结构、多边形位错结构、典型凝固结构;爆炸焊接中FCC、BCC结构可逆向转变,加载时初始温度越高,FCC结构的逆向转化率越高,冲击速度为1500、1750、2000 m/s时,分别提高了7.0％、15.6％、28.0％.     

基于气体发生剂的子弹药气囊抛撒数值模拟研究

针对以气体发生剂为动力源的子弹药气囊抛撒数值模拟问题,采用LS-DYNA有限元软件,建立了以燃气质量流率-时间历程曲线为输入条件的子弹药气囊抛撒任意拉格朗日-欧拉流体与固体耦合计算模型,提出了采用内弹道理论和密闭爆发器试验求解气体发生剂名义燃速方程和燃气质量流率-时间历程曲线的方法。通过对装填不同药量氮气发生剂的典型子弹药气囊抛撒结构数值模拟,得到该抛撒结构下子弹药出舱速度、过载峰值随气体发生剂药量的变化规律,验证了弹箍对子弹药抛撒的促进作用。试验验证结果表明,所建立的数值模拟计算方法能较好地预测子弹药抛撒运动参数。     

高能球磨Al2O3-Y2O3粉体混合物的研究

为了合成Y3Al5O12(YAG),对Al2O3-Y2O3粉体混合物进行了高能球磨研究。研究表明球磨后的粉体XRD衍射峰明显,并非无定形态,球磨后粉体中的Al2O3、Y2O3达到纳米级别尺寸后,随着晶粒尺寸的减少而晶格畸变增加,且烧结成的YAG粉体与Al2O3、Y2O3粉体有相似的晶格变化趋势。     

航母航空弹药保障能力优化的可拓策略生成研究

为对航母航空弹药保障能力进行优化,提升舰载机出动架次率及航母作战能力,将可拓学相关理论引入弹药保障优化的研究中。运用基元理论和分解、相关等可拓分析方法,对航母航空弹药转运作业的流程进行分析,逐个流程找出影响其转运作业时间的关键因素;用解决矛盾问题的可拓策略生成方法及相容度函数,寻求航空弹药转运作业流程优化的有效途径。算例分析结果表明：该方法比较新颖,思路独特,可靠性较高,实用性较强,可为我国航母弹药贮运系统的设计、优化及建设提供一种思路。     

Al/Ni爆炸箔电爆特性及驱动飞片能力研究

利用传统的MEMs工艺成功制备出Al/Ni复合爆炸箔,在4k V的充电电压下研究其电爆性能。研究表明,相比于传统的铜爆炸箔,复合爆炸箔的能量利用高,可达18%,而且爆发提前,所需能量较小,爆发能量集中。飞片速度研究表明,爆炸箔的厚度和充电电压会影响飞片的最终速度,飞片的速度随爆炸箔的厚度和电压升高而增大。当爆炸箔的厚度为3μm、充电电压为5k V时,飞片的速度可达3 100m/s。     

钼射流对钢板侵彻能力数值模拟研究

为研究钼在药型罩上的应用,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对药型罩不同结构参数进行数值仿真,并采用多物质ALE算法模拟射流侵彻钢靶过程。研究结果表明:采用变壁厚结构圆锥罩,装药直径为126 m时选择顶部壁厚2mm、底部壁厚1.5 mm,壁厚变化率为0.7%,为最优壁厚;选择锥角为60°,最高头部速度可达12.0 km/s以上,形成最大有效射流长度为1 161.09 mm;侵彻500 mm装甲钢靶,250 mm处为最佳炸高。与铜相比,钼药型罩形成射流侵彻能力优于铜。     

反应生成Al2O3p/Al复合材料的动力学研究

采用熔体反应法,通过铝液与SiO2粉末之间的化学反应制备了Al2O3颗粒增强Al基复合材料。研究表明,生成的颗粒尺寸为0.2￣0.5μm,在Al-Si基体上分布比较均匀。利用微粒反应模型,对Al与SiO2颗粒之间的化学反应进行了动力学分析。     

温度对SiCp/Al复合材料接头力学性能的影响

用Al-12Si-20Cu-1Mg-1Ni合金为钎料,对质量分数为55%的SiC_p/ZL102复合材料进行真空钎焊,钎焊温度为560、570、580、590、600℃,保温时间为30 min。对不同温度下焊接接头的显微组织、维氏硬度、抗剪切强度、断口形貌进行分析。结果表明:随着钎焊温度增加,接头的剪切强度先增后降,焊接温度为590℃时,钎料与母材间的结合最好,焊缝中心与母材处的硬度值最大,为250.5HV和161.79HV,同时焊接接头的抗剪切强度达最大值60.4 MPa,焊接接头呈脆性断裂和韧性断裂共存的混合断裂形貌。     

Al/W/PTFE粒径级配关系对材料强度影响的实验研究

Al/W/PTFE是一种具有冲击释能和强度特性的新型含能结构材料,为研究其宏观强度受材料组分配比、颗粒尺寸、级配关系的影响,基于准静态压缩实验,获取不同方案下Al/W/PTFE试件的应力-应变曲线,通过对比分析得到材料组分、颗粒级配关系对强度的影响规律。结果表明,颗粒尺寸级配关系是决定Al/W/PTFE材料强度的关键,尺寸相近的颗粒级配关系呈更高的材料宏观强度。     

锻造W_p/2024Al复合材料的轧制研究

对锻造后的Wp/2024Al复合材料坯料进行轧制研究。研究Wp/2024Al复合材料的密度、硬度和显微组织随轧制变形量的变化,分析轧制后的复合材料物相。研究表明,在轧制过程中锻造Wp/2024Al复合材料存在一个致密,变疏松,再致密最后趋于稳定的变化过程。而且,在热压过程中没有新相生成。在轧制初期,明显改善了热压和锻造过程中W颗粒分散不均匀的现象。轧制中期,随着W颗粒在铝合金基体中的流动受阻,发生W颗粒团聚现象。轧制后期,主要发生W颗粒的破碎。     

SiC_w/Al复合材料尺寸稳定化工艺的研究

本文参照基体铝合金的尺寸稳定化处理工艺,对SiC_W/Al复合材料进行了不同工艺的尺寸稳定化处理,然后讲行了微蠕变、微屈服强度的测定,并进行了不同处理状态下的位错组态分析,结果表明:冷热循环处理使SiC_W/Al复合材料的尺寸稳定性降低,SiC_W/Al复合材料的尺寸稳定化处理工艺以固溶处理后长时间时效为好。     

SiCp/Al复合材料抗弯性能的试验研究

采用粉末冶金法制备SiCP/Al复合材料,研究增强相粒径及含量对SiCp/Al复合材料抗弯强度的影响。结果发现:当增强相粒径不变,随着增强相含量的增加,SiCP/Al复合材料的抗弯强度降低;增强相含量较低时SiCP/Al复合材料的抗弯强度比增强相含量高的SiCP/Al复合材料的抗弯强度高。与其他研究者的结论进行比较,发现不论采用什么方法制备SiCP/Al复合材料,结果都表明增强相含量为10%的SiCP/Al复合材料具有较大的抗弯强度。     

Al/CuO含能薄膜换能芯片薄膜反应的模拟分析

为了探究含能薄膜在换能元火工品点火过程中的点燃机制,建立Al/CuO含能薄膜换能芯片结构的傅里叶传热模型,利用COMSOL仿真软件对不同电压或电容条件下含能薄膜换能芯片的点火过程进行数值模拟,对比分析电容或电压对含能薄膜温升曲线的影响。仿真结果表明：提高电压或电容使得含能薄膜温升曲线峰值增高或延长,两者都能扩大薄膜反应区域;电容与电压增大或减小均影响半导体桥对含能薄膜的传热效率,导致含能薄膜的温升曲线相对于半导体桥具有滞后性与相似性。     

连接温度对Cu/Al扩散连接的影响

采用真空扩散连接工艺对Cu/Al异种材料进行连接实验,研究连接温度对焊缝微观组织及力学特性的影响。利用SEM对接头剖面的微观组织进行表征;在拉伸试验机上测试接头拉伸强度,并对断口形貌进行SEM分析。结果表明：采用真空扩散连接工艺可以实现Cu/Al异种材料的有效连接;随着连接温度的升高,接头的抗拉强度随之提高,当连接温度为540 ℃,接头抗拉强度最高达到185 MPa;拉伸断口形貌具有明显的脆性断裂特征。     

Fe含量对Al-Fe-Si/Al原位复合材料的影响

采用搅拌熔铸法制备Al-Fe-Si/Al原位复合材料。利用X线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、光学显微镜、XHV-1000数字式显微硬度计、MFT-4000多功能材料表面性能试验仪研究Fe含量对原位复合材料的微观结构、硬度和耐磨性的影响。结果表明:Fe的质量分数为2%时原位复合材料的组织是以长针状的金属间化合物的β-Al5Fe Si为主,并含有少量Al0.3Fe3Si0.7;随着Fe含量的增加,原位复合材料中长针状的β-Al5Fe Si逐渐由长针状长大成粗棒状最后长大成块状;当Fe的质量分数为6%时,复合材料的硬度最高,为108.64HV,约为纯铝的3倍,约为ZL102的1.5倍;表面摩擦性能最佳,摩擦因数最小,为0.288。