炸药热安定性的快速评定方法

本文分析了量气法和热分析法评定炸药热安定性的问题,提出把由一条DSC曲线测得的热分解动力学参数引入热平衡方程,以数值模拟方法计算出炸药在一定环境温度下的热爆炸延滞期,并据此判别炸药热安定性的观点和方法。经实验验证,该方法快速、准确。     

工业炸药燕安定性试验方法及其标准化

本文介绍了标准化项目炸药热安定性试验方法的研究情况，项目采用DSC研究测试了几种工业炸药放热分解反应的起始温度和峰顶温度，考察了不同试验条件下试样DSC曲线的差异。分别用Kissinger及Ozawa法计算了二级煤矿许用乳化炸药的动力学参数。结果表明：试样量及气氛对试验结果影响较大，标准中规定的条件恰当。     

过氧化环己酮储存过程中热失控危险性研究

研究了过氧化环己酮及其与溶液混合后的热分解动力学及实际包装条件下的自加速分解温度(SADT),利用差示扫描量热仪测试了过氧化环己酮及其与溶液混合后的热分解特征,得到不同升温速率下热流随时间的变化曲线,使用Friedman等转化率法对试验数据进行处理,得到了过氧化环己酮的分解反应活化能等动力学参数,并用绝热加速量热仪试验数据对动力学参数求解进行验证。推算了实际条件下达到最大温升速率时间为24 h的初始温度,基于可靠的动力学参数和有限元分析法计算了三种样品的SADT。结果表明过氧化环己酮热分解活化能随反应进程变化而变化,TMRad为24 h时的初始温度分别为53、71、66℃,实际包装条件下的SADT为37、61、56℃。     

受油类污染棉纤维的热分解动力学研究

利用热分析技术对受油类污染的棉纤维的热分解特性和热分解动力学进行了研究。经过不同机制热分解模型的拟合，提出了受实验用油污染棉纤维的热分解动力学机理，并建立了其热分解动力学方程。结果表明：受油类污染的样品比未受污染的热分解起始温度明显降低，其热分解过程主要分为两个阶段，第一个阶段的热分解动力学机理为一维扩散控制，第二个阶段的热分解动力学机制相对复杂，可能为相边界反应，圆柱形或是球形对称机理。     

聚磷酸铵热分解动力学模型研究

用热重法（TG）对聚磷酸铵的热分解进行了分析。结果表明,聚磷酸铵受热分三步分解,其热分解机理均为三维扩散分解,并用微分法中的Achar法对热分解的数据进行处理,用多种机理方程进行了拟合,得到了聚磷酸铵第一热分解阶段的热分解动力学参数及分解动力学模型。     

新型潜伏性环氧树脂体系固化动力学

采用非等温差示扫描量热(DSC)技术对改性咪唑类固化剂(MIM)及其微胶囊固化剂(MIC)与E-51环氧树脂的固化反应过程进行了跟踪,并利用Kissinger和Crane方程对该固化反应进行了动力学分析,在此基础上探讨了固化剂包覆处理前后其环氧树脂体系的固化动力学参数与固化剂室温贮存性能的关系。结果表明:在不同升温速率下,E-51/MIM反应体系的放热量均大于E-51/MIC体系;两固化反应体系的反应级数均为0.89;与E-51/MIM体系相比,E-51/MIC体系的固化反应活化能和频率熵因子均较大,并具有更好的室温贮存性能。     

用差示扫描量热法 (DSC)研究环氧树脂固化动力学

本文综述并比较了环氧树脂固化动力学的等温和动态DSC研究,阐述了两种方法的特点,分析了两种方法研究结果不一致的可能原因。     

典型炸药爆炸过程中电磁辐射特性分析

设计了一套基于短波全向天线、超宽带全向天线的电磁辐射测量装置,对不同质量TNT爆炸产生的电磁辐射进行测量,通过数据处理得到电磁辐射特性。结果表明,炸药质量对爆炸产生的电磁辐射时域特性有显著影响,质量越大,电磁信号延迟响应越短,持续时间越长,峰值出现时间越早。60 kg TNT爆炸产生的电磁辐射信号频率主要集中在100 MHz以下,在0~50 MHz频段能量最集中,炸药成分对频谱分布的影响最大,不同成分的炸药爆炸产生的电磁辐射频谱分布有明显特异性。炸药爆炸产生的电磁辐射强度呈现与爆心距离较强的相关性,随着距离增大而递减,且递减幅度较大。装药构型和起爆方式会使炸药在爆炸过程中的几何运动模式发生变化,导致爆炸电磁辐射传播呈现非均匀性特征。     

炸药爆炸过程中电磁辐射数值模拟研究

为了给出炸药爆炸过程中产生电磁辐射的理论分析方法和特性,针对炸药爆炸过程中产生的电磁辐射进行数值模拟研究.采用热平衡电离模型描述爆炸过程中的电离气体,结合爆炸问题的数值模拟方法,得到爆炸场中的电导率分布,进而得到磁扩散率.基于非理想磁流体动力学方程组,计算在特定磁扩散率下的导电气体运动引起的电磁辐射,实现对炸药爆炸产生...     

单基发射药的热自燃数值模拟与其剩余能量变化研究

建立了单基发射药柱热自燃的数学模型 ,根据模型利用数值模拟的方法计算了单基发射药的中心温度与其剩余能量 ,并对中心温度的模拟结果与实验结果进行了比较。解决了其热分解动力学参数的非唯一性问题 ,为装填有单基发射药各种弹药的热自燃计算提供了依据     

Estimation of the kinetic parameters for thermal decomposition of HNIW and its adiabatic time-to-explosion by Kooij formula

A differential/integral method to estimate the kinetic parameters (apparent activation energy E_a and pre-exponential factor A) for thermal decomposition reaction of energetic materials based on Kooij formula are applied to study the nonisothermal decomposition reaction kinetics of hexanitrohexaazaisowurtzitane (HNIW) by analyzing nonisothermal DSC curve data. The apparent activation energy (E_a) obtained by the integral isoconversional non-isothermal method based on Kooij formula is used to check the constancy and validity of apparent activation energy by the differential/integral method based on Kooij formula. The most probable mechanism function of thermal decomposition reaction of HNIW is determined by a logical choice method. The equations for calculating the critical temperatures of thermal explosion (T_b) and adiabatic time-to-explosion (t_TIad) based on Kooij formula are used to calculate the values of T_b and t_TIad to evaluate the thermal safety and heat-resistant ability of HNIW. All the original data needed for analyzing the kinetic parameters are from nonisothermal DSC curves. The results show that the kinetic model function in differential form and the values of E_a and A of decomposition reaction of HNIW are 3(1 − α)[−ln(1 − α)]^2/3, 152.73 kJ mol⁻¹ and 10^11.97 s⁻¹, respectively, and the values of self-accelerating decomposition temperature (T_SADT), T_b and t_TIad are 486.55 K, 493.11 K and 52.01 s, respectively.     

The non-isothermal gravimetric method for study the thermal decomposition kinetic of HNBB and HNS explosives

The hexanitrostilben (HNS) is a thermally stable explosive that can be prepared from hexanitrobibenzyl (HNBB). Therefore, the investigation of thermal stability of HNBB can be important in the yield of preparation of HNS. The decomposition kinetic of HNBB and HNS are studied by non-isothermal gravimetric method. The TG/DTG curves in non-isothermal method are obtained in range of 25°C–400 °C at heating rates of 3 °C/min, 5 °C/min, 8 °C/min, 10 °C/min and 12 °C/min. The data of weight-temperature are used for calculation of activation energy (E_a) of thermal decomposition reactions by methods of Ozawa, Kissinger, Ozawa-Flynn-Wall (OFW) and Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) as model-free methods and Strink's equation as model-fitting method. The compensation effect is used for prediction of mechanism and determination of pre-exponential factor (lnA) of the decomposition reaction. A reduction 60 kj/mol for the average of activation energy of thermal decomposition reaction of HNBB is obtained versus HNS. This result shows the lower thermal stability of HNBB in comparison to HNS. The Avrami equation (A_3/2) with function f(α) = 3/2(1-α)[-ln(1-α)]^1/3 indicates the predicted mechanism for thermal decomposition reaction both explosives.     

提高聚氨酯推进剂基体粘结强度的途径探索

聚氨酯的水解稳定性较差,粘结强度偏低。将端羟基聚丁二烯与聚氨酯进行共混改性,提高了聚氨酯基体的表观交联度及推进剂的拉伸强度。采用示差扫描量热法和红外光谱法分析基体共混物的微观结构,表明这是提高聚氨酯基体粘结强度的一条有效途径。     

水下应用栅格翼动态展开参数预示方法

基于水下应用栅格翼动态展开过程动力学模型,根据展开特征角度定常水动力方法,拟合获得展开全程受到的流体力矩,并引入考虑相对速度影响的修正因子,形成水下应用栅格翼动态展开过程参数工程预示方法,以典型展开时序点航行体运动参数为设计输入,对栅格翼展开过程运动参数进行预示。通过与水下应用栅格翼非定常流场仿真计算数据以及水下航行体弹射试验数据对比,验证了上述预示方法的正确性及工程适用性,为水下应用栅格翼方案设计的优化及展开不同步性分析提供设计参考。     

嵌入式坦克射击训练运动参数监测系统设计

针对坦克短停射击过程缺乏有效的运动参数监测手段,导致训练成绩评定随意性大、不科学,不能定量指导、评价训练等问题,设计了嵌入式坦克射击训练短停计时系统。该系统采用传感器及计算机技术,实时监测坦克运行状况,测量、记录坦克在短停射击过程中的运动参数,为科学、准确评价短停射击的成绩和按纲施训提供了手段和方法。     

基于反馈解耦法的旋转火箭弹自适应控制系统设计

火箭弹弹体的旋转将引起俯仰和偏航通道的强耦合,而且在飞行过程中,导弹的动力学参数在不断变化。这些因素加大了旋转火箭弹的控制系统设计难度。采用反馈方法实现了俯仰、偏航两通道的动态解耦,并利用模型参考自适应控制方法完成了两通道的控制系统设计。研究发现,所提方法很好地克服了耦合因素对控制系统的影响,提高了控制系统对动力学参数变化和外界干扰的鲁棒性,满足旋转火箭弹飞行控制系统设计要求。     

蒙特卡洛剖分投影法的爆震弹破片平均比动能评估

为了评估爆震弹封装壳体破片致死、致伤半径,并削弱其平均比动能,基于蒙特卡洛剖分投影法建立破片平均比动能计算模型。通过LS-DYNA及自编程联合仿真方法对爆震弹自然破片、半预制破片比动能计算模型进行仿真求解,获得了全破片全时域的质量分布、初始速度、垂直靶分布、平均比动能阈值及安全半径等指标。结果表明:在相同装药参数下,半预制破片相比于自然破片,质量分布、初始速度阈值更低且更集中;在小于等于2.5 m范围内半预制破片平均比动能阈值比自然破片更低,大于2.5 m后半预制破片平均比动能阈值比自然破片更高。相比于自然破片,采用半预制破片可显著减小爆震弹破片的致死半径,但并不能明显增大其安全半径。     

阻燃PA系列材料燃烧性能研究

通过氧指数测定、水平垂直燃烧性能测试以及差示热量扫描法分析，研究了以PA为基材的塑料的燃烧性能。结果表明，含不同阻燃剂的PA塑料的氧指数、初始分解温度、分解峰值温度等燃烧性能参数有显著不同，燃烧性能具有明显差别。