基于EFG方法的PBX炸药圆弧巴西实验的数值模拟

为了对准静态圆弧巴西实验过程中PBX试样的裂纹形成和扩展过程进行模拟,基于EFG方法和内聚力模型,利用LS-DYNA软件的隐式分析模拟计算了实验过程。结果表明,计算结果和文献报道的实验结果吻合较好,证明了该方法的可行性;采用线性内聚力模型可较好地描述PBX炸药的断裂过程,PBX试样的起裂发生在压缩载荷达到峰值后,随着压头的进一步压缩,试样中心的裂纹沿直径向压头方向扩展。     

爆轰合成纳米超微金刚石的热稳定性研究

用差热、热失重和Ｘ射线衍射分析对爆轰合成纳米超微金刚石的热稳定性进行了研究,分析了不同合成和提纯条件以及不同气氛对超微金刚石热稳定性的影响。研究结果表明,纳米超微金刚石在空气氛中的热稳定性较差,其起始氧化温度为５００～５３０℃;在惰性和还原性气氛中具有较好的热稳定性;包裹水条件下得到的金刚石及用Ｈ２ＳＯ４＋ＫＭｎＯ４提纯得到的超微金刚石的热稳定性较好。     

爆轰合成纳米超微金刚石的提纯方法研究

用炸药爆轰的方法制备了纲米超微金刚石,分别用ＨＣｌＯ４、Ｈ２ＳＯ４＋Ｋ２Ｃｒ２Ｏ２以及Ｈ２ＳＯ４＋ＫＭｎＯ４等多种方法对纳米超微金刚石进行了提纯研究。用Ｘ射线衍射、差热和热失重对不同提纯方法得到的超微金刚石进行了分析。结果表明,Ｈ２ＳＯ４＋ＫＭｎＯ４提纯是一种高效、经济、安全、污染小、投资少的提纯新方法。     

用巴西实验评价炸药的力学性能

对巴西实验原原理、特点及其在炸药力学性能研究中的应用现状进行了介绍。设计了巴西实验装置,用巴西实验对炸药的力学性能进行了实验研究,对巴西实验进行了粘弹性近似分析。巴西实验能够比较准确、敏感地反映炸药的力学性能,具有试样制备简单、实验费用低等优点,是评价炸药力学性能的可行方法。     

高聚物粘结炸药模拟材料动态变形破坏的实验研究

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)加载装置对高聚物粘结炸药(PBX)模拟材料进行动态拉伸和压缩加载。利用高速摄影装置记录材料动态变形破坏过程,结合数字散斑相关技术,对不同加载条件下的位移场和应变场进行了分析,对PBX模拟材料动态变形破坏现象和机理进行了分析。实验结果和理论分析基本吻合,验证了数字散斑相关方法用于PBX模拟材料动态测量的可行性。     

爆轰合成纳米超微金刚石的特性表征

用炸药爆轰的方法制备了纳米超微金刚石.用X射线衍射、透射电镜、激光拉曼光谱、红外吸收光谱、差热和热失重等表征了纳米金刚石超微粉的特性.分析了合成条件对纳米金刚石结构和性质的影响.纳米超微金刚石兼具纳米颗粒和超硬材料的双重特性.     

自蔓延预热爆炸固结Mo／Cu功能梯度材料的研究

设计并采用自蔓延燃烧预热，水介质缓冲双向爆炸固结的方式制备了Mo／Cu功能梯度材料（FGM），观测了Mo／Cu FGM的显微组织并分析了固结过程。对各层的密度、硬度、电导率等进行了测量和分析。发现随着Cu含量的增多，材料的密度平缓递减但相对密度逐渐增大，硬度降低，电导率升高。相对密度从Mo层的94．2％到Cu层的98．4％，试样整体的相对密度达95．5％。Mo／CuFGM第1层与第2层间的剪切强度为214．8MPa；Mo／CuFGM第3层，第4层的热导率分别为204．76W·m^-1·K^-1和249．71W·m^-1·K^-1。     

纤维素甘油醚硝酸酯改善球扁发射药低温内弹道性能的研究

为解决添加高能固体组分的球扁发射药存在低温膛压偏高的问题,在不降低发射药能量的前提下,用纤维素甘油醚硝酸酯(NGEC)部分替代硝化纤维素,通过挤压成型工艺,制备了含有NGEC的球扁发射药,并对其外型、燃烧性能、内弹道性能、感度进行了研究。结果表明,添加NGEC后,球扁药药粒的外型均一、药粒尺寸一致性较好;球扁发射药的燃烧呈现出渐增性,且具有一定的钝感性,撞击感度降低了30%;内弹道性能得到改善,在+15、+50、-40℃时,最大膛压平均值分别降低10%、8%、15%,低温力学性能得到提高;在-40℃、破碎率为50%时,冲击高度和抗冲击强度分别提高了10.52%、17.32%。因此NGEC有望应用于球扁发射药。     

SLM钛合金蜂窝结构的面内压缩力学行为

为探究增材制造金属蜂窝结构在防护领域的潜在应用,采用激光选区融化(SLM)技术制备钛合金蜂窝试样,进行单轴面内压缩力学实验,在平台段出现了周期压溃卸载现象,这不同于传统的塑性/脆性材料蜂窝平台段特征;结合数字摄像机和扫描电子显微镜,分析结构变形模式与断口破坏机理;基于参数化有限元数值分析,研究壁厚对蜂窝结构压溃卸载的影响规律。研究结果表明：SLM技术制备的钛合金蜂窝试样打印精度高,力学性能差异小;钛合金蜂窝结构面内受压时,结构剪切带区域蜂窝边连接处断裂造成结构应力-应变曲线周期性压溃卸载;破坏处断口可观察到明显的韧窝,呈现明显的塑性破坏形貌;壁厚减薄可以有效增大破坏时蜂窝短边的旋转角度,降低最小弯曲半径,从而显著改善压溃卸载现象,提升结构承载稳定性。     

爆轰合成超微金刚石及其在复合镀层中的应用

综术了超微金刚石的爆轰合成原理和方法,介绍了ＵＦＤ的特性及在复合镀层中的应用进展。