高聚物粘结炸药的力学行为及变形破坏机理

结合实验研究对高聚物粘结炸药（ＰＢＸ）的力学行为和细观力学现象进行了分析和讨论。认为ＰＢＸ材料量主要的破坏机理是界面脱粘和粘结剂的成穴失效。     

界面附近非刚性目标的高频回波特性研究

研究了界面附近非刚性目标的高频回波特性,给出了相应的计算形态函数和目标强度的Kirchhoff近似公式。计算对比了界面上非刚性和刚性球形目标以及自由空间中的刚性球形目标的形态函数和目标强度,结果表明：由于界面导致的附加回波的干涉影响,界面附近目标的回波幅值变大且起伏特性明显。界面附近目标采用吸声材料或透声材料后,将降低界面引入的附加回波的干扰,有利于沉底目标的隐身。     

高聚物黏结剂对HMX相变行为的影响

为了探究高聚物黏结剂对奥克托今(HMX)相变行为的影响,使用压装成型工艺制备了含聚酯型聚氨酯(HMX-Estane)、氟橡胶(HMX-F₂₃₁₄)、硝化纤维素(HMX-F₂₃₁₄-NC)的HMX基高聚物黏结炸药以及纯HMX药柱,利用原位变温X射线广角散射(WAXS)技术和差示扫描量热法,研究了热刺激下样品中HMX的相变行为和机制。WAXS结果表明,HMX-Estane(95∶5)、HMX药柱、HMX-F₂₃₁₄(95∶5)、HMX-F₂₃₁₄-NC(95∶3∶2)的相变起始温度(Ti)分别为186℃、188℃、192℃、198℃。相比于HMX药柱,黏结剂中加入少量的NC(2%),Ti可提升10℃。真空条件下,4种样品从高温δ相降温至100℃保温,只有HMX-Estane发生了δ→β逆相变且在3.5 h内δ相全部转变为β相,而其他样品均未发生相变,仍为δ相。β-HMX在HMX-Estane界面位置的溶解(升温过程)和析出(降温过程)可能是促进HMX-Estane发生β→δ相变,及其逆相变的主要因素。     

界面粒子速度法评估雷管输出压力

雷管输出压力是表征其输出特性的主要指标之一。采用界面粒子速度测量实验,结合阻抗匹配计算方法,建立了一种可靠的冲击片雷管输出压力评估方法。设计了三种二级装药结构的冲击片雷管,一级装药为六硝基茋（HNS-Ⅳ）,二级装药为以黑索今为基的高聚物黏结炸药（PBX-RDX）,每种雷管的总装药量不变,但是装药比例不同。采用光子多普勒测速仪（PDV）测量了三种冲击片雷管与光学窗口的界面粒子速度,阻抗匹配计算结果表明,雷管输出压力分别为7.64,7.29 GPa和6.71 GPa。PBX-RDX配比对雷管输出压力有一定影响,PBX-RDX配比降低,雷管输出压力也随之降低。采用数值模拟计算,计算了三种冲击片雷管的输出压力,计算结果分别为7.7,7.1 GPa和6.4 GPa,实验值与计算值相比,误差小于6.5%,验证了界面粒子速度法评估雷管输出压力的有效性。雷管底壳材料对雷管输出压力有重要影响,雷管底壳的冲击阻抗越低,雷管输出压力越高,不锈钢底壳对雷管输出压力有明显的削峰作用。     

热循环对TATB基高聚物粘结炸药性能的影响研究

在-40-＋75℃条件下对TATB基高聚物粘结炸药进行了热循环试验，并在试验前后对炸药试件的尺寸、力学性能及爆轰性能进行了测试。结果表明：TATB基高聚物粘结炸药在热循环后尺寸出现了长大，随着循环次数的增加，其尺寸长大的速率明显变缓；由于界面脱粘，其模量、强度和蠕变性能在热循环后也出现了一定程度的下降；热循环试验后，TATB基高聚物粘结炸药试件的孔隙率增大，其冲击波感度略有升高，但其爆速变化不明显。     

碳涂层对SiC纤维增强钛基复合材料界面显微结构及性能的影响

研究涂碳的SiC(C)/Ti-6Al-4V和无涂碳的SiC/Ti-6Al-4V材料的界面结构以及结合强度。结果表明:碳涂层阻止了径向纤维间的相互作用,该涂层界面反应物只是TiC,这些产物包含邻近碳涂层生成的细小晶粒和邻近金属基体生成的粗大晶粒;在无涂碳界面上,相邻纤维一侧产生的是TiC薄层,毗邻金属基体产生的是TiC和Ti5Si3晶粒组成的厚混合物,晶粒的大小从纤维到基体逐渐增大。涂炭和无涂碳复合材料的界面结合强度分别是(118.2±4.24),(230±6.28)MPa,证明碳涂层在纤维和基体之间提供了一个弱结合界面。涂碳纤维复合材料的界面结合发生在涂碳层和反应层之间,而无涂碳发生在纤维和反应层之间。     

高聚物黏结粉末分步压装成型件性能研究

为获得高聚物黏结粉末分步压装成型技术条件,主要研究了工艺条件对分步压装成型件性能的影响,探索了分步压装成型技术特点。结果说明,分步压装成型界面清晰,无裂纹等质量缺陷,界面结合紧密;而采用一次成型的成型件成型界面比较弯曲、不规则;分步压装可以有效改善模压法一次成型的装药质量,解决模压法成型件的轴向密度均匀性问题,有效提高装药质量;分步压装的预成型压力值对成型件界面的影响非常重要,预成型压力值应为成型压力的45%～60%。     

界面层对TiC/TC4复合材料力学性能的影响

TiC/TC4复合材料在航空航天领域有广阔的应用前景,在加工制造过程中,增强体SiC纤维和Ti合金基体会发生界面反应,严重影响复合材料的宏观力学性能。为研究界面层对TiC/TC4复合材料力学性能的影响,采用正四方形RVE模型模拟复合材料细观受力情况,并进行有限元计算分析,分别研究单胞模型在4种单向载荷下的力学性能和失效载荷大小,得到复合材料的失效模式。重点研究了界面层厚度对复合材料细观模型力学性能的影响,综合考虑界面层厚度对界面结合强度值和裂纹对复合材料性能的影响,确定反应层厚度控制在1μm附近最合适,与实际制造时所选取的界面厚度区间一致,可以作为复合材料加工时界面层厚度的参考理论依据。     

拉剪复合试验测试炸药晶体/粘结剂界面力学特性

为了研究高聚物粘结炸药(PBX)中炸药晶体/粘结剂界面的力学特性,设计了一种可实现0°、15°、30°、45°、60°、75°及90°共7个角度拉伸的拉剪复合加载夹具,实现了PBX界面单轴拉伸、纯剪切及拉剪复合作用的多状态加载。制备了用于拉剪复合试验的模拟界面,开展了拉剪复合试验测试炸药晶体/粘结剂界面力学特性的方法研究。结果表明,PBX界面的剪切破坏载荷为0.980 MPa,大于拉伸破坏载荷0.759 MPa,随着加载角度的增加,拉应力不断降低,剪应力不断增加,而复合应力随加载角度的增加线性增大。提出了一种椭圆模型用于描述PBX界面的强度相关性规律:σ~2/a~2+τ~2/b~2=1,该模型可以较好地描述PBX中炸药晶体/粘结剂界面的拉剪强度特性。     

温度对刚性陶瓷防热瓦隔热性能的影响

提出用"等效导热热阻"这一参数来反映防热瓦的隔热性能,依据试验数据探讨温度对该参数的影响规律.在平均温度低于500 ℃时,随着温度的升高,防热瓦的隔热性能呈现线性下降趋势,平均温度每升高100 ℃其隔热性能大约下降14%;用有限元计算验证试验的有效性,结果表明与试验测算数据的相对误差不超过10%,可以认为所建立的试验方法能够实现对防热瓦隔热性能的评价分析.     

Yb_2O_3对Yb-Ce-TZP陶瓷材料力学性能的影响

在Ｃｅ－ＴＺＰ中掺入０ｍｏｌ％～３ｍｏｌ％的Ｙｂ２Ｏ３，用ＸＲＤ、ＳＥＭ研究了Ｙｂ２Ｏ３掺入量对Ｙｂ－Ｃｅ－ＴＺＰ断裂相变量和显微结构的影响，讨论了Ｙｂ２Ｏ３的掺杂对Ｃｅ－ＴＺＰ材料力学性能的显著影响。实验表明，适量Ｙｂ２Ｏ３的掺入降低了Ｙｂ－Ｃｅ－ＴＺＰ的晶粒尺寸，提高了材料的断裂相变量，显著改善了材料的力学性能。在实验范围内，０．７５Ｙｂ－９Ｃｅ－ＴＺＰ表现出较优的力学性能。     

挤压铸造对ZA27合金力学性能的影响研究

研究了挤压铸造对ＺＡ２７合金室温和高温力学性能的影响，结果表明，挤压铸造改善了ＺＡ２７合金的综合性能，特别是其强度指标提高时，塑性、韧性指标也同时提高，从而扩大了该合金的应用范围     

Mg－Zn－Zr－Y合金的雾化沉积及其对性能的影响

雾化沉积是一种新兴的快速凝固技术。本文首次将雾化沉积工艺用于镁合金的研制，获得的Ｍｇ－Ｚｎ－Ｚｒ－Ｙ合金坯料具有微晶组织，其平均晶粒直径为１０μｍ左右，致密度较高，孔隙率在１０％范围内。经过随后的热轧达到完全致密化，组织进一步细化，从而改善了该合金的力学性能，与常规工艺相比较，屈服强度提高２５％，同时具有较高的塑性（δ＿（１２）＝１８％）。     

大变形对钨合金材料扫描断口及力学性能的影响

研究了高强度钨合金材料大变形量锻造后的扫描断口,并结合力学性能变化规律分析了大变形对材料组织和性能的影响。结果表明随着变形量增大断口上钨颗粒尺寸减小并呈多边化趋势,断裂方式则呈现钨颗粒解理断裂逐渐增多的特点,这些变化有利于钨合金材料的强化     

偶唑火药晶析与弹道性能的关系

本文介绍了在火药中加入1,1′二甲基5,5′偶氮四唑化合物所组成的偶唑火药的能量特性,在爆温基本相当的情况下,其火药力比美国的M_(30)高66KJ/kg.还较详细地介绍了偶唑从火药中析出的速度,偶唑析出量对火药弹道性能的影响.通过对硝甘含量不同的十七个样品的实弹射击,证明偶唑的微量析出对火药的弹道性能基本上无影响。     

底部排气弹点火具特性对底排工作影响的分析

点火具是底排弹中一个起着特殊作用的部件,对底排弹的射程及散布有着不可忽视的影响.本文着重分析不同类型点火具,及不同质量点火剂,在目前底排弹试验中所带来的影响及其作用,试图寻求一种能增加射程,减少散布的方法。     

老化过程中单基包覆药力学性能和界面粘接强度的研究

研究了吸收与未吸收硝化甘油这两种包覆单基发射药在老化过程中力学性能与界面粘接强度的变化规律，     

固体粒度对高能固体推进剂燃烧性能的影响

研究了高能推进剂固体组份粒度及粒度级配对燃速和压强指数的影响．实验结果表明，采用合适的粒度级配方，能将文中的基础配方燃速在７ＭＰａ下由９．０８ｍｍ／ｓ调节到１３．０４ｍｍ／ｓ，压强指数由０．８３下降到０．６４．     

末敏弹刚柔二体相互作用力学模型探讨

讲述了在建立带伞末敏弹的运动方程时考虑柔性伞与刚性弹之间相互作用的方法，这是建立带伞末敏弹运动方程的关键。把降落伞与弹之间的相互作用当作刚体对刚体的处理方法将会导致所建立的方程计算失败。     

黑索今粉末粒径对快速反应特性的影响

利用激波管技术及光谱技术研究了粉状黑索今（ＲＤＸ）粒径对其快速反应特性的影响。结果表明：不同粒径的ＲＤＸ快速反应都是Ｎ－Ｎ键先断裂，然后生成ＣＨ２Ｏ基团。粗颗粒ＲＤＸ的Ｎ－Ｎ键比细颗粒ＲＤＸ容易断裂；细颗粒ＲＤＸ的快速反应剧烈。在次级反应中ＲＤＸ粒径对生成ＣＮ、ＯＨ、ＮＨ的反应影响不明显；ＲＤＸ粒径越细，Ｃ２越多，ＣＨ越少。