Effects of nano-sized aluminum on detonation characteristics and metal acceleration for RDX-based aluminized explosive

Nano-sized aluminum(Nano-Al)powders hold promise in enhancing the total energy of explosives and the metal acceleration ability at the same time.However,the near-detonation zone effects of reaction between Nano-Al with detonation products remain unclear.In this study,the overall reaction process of 170 nm Al with RDX explosive and its effect on detonation characteristics,detonation reaction zone,and the metal acceleration ability were comprehensively investigated through a variety of experiments such as the detonation velocity test,detonation pressure test,explosive/window interface velocity test and confined plate push test using high-resolution laser interferometry.Lithium fluoride(LiF),which has an inert behavior during the explosion,was used as a control to compare the contribution of the reaction of aluminum.A thermochemical approach that took into account the reactivity of aluminum and ensuing detonation products was adopted to calculate the additional energy release by afterburn.Combining the numerical simulations based on the calculated afterburn energy and experimental results,the param-eters in the detonation equation of state describing the Nano-Al reaction characteristics were calibrated.This study found that when the 170 nm Al content is from 0％to 15％,every 5％increase of aluminum resulted in about a 1.3％decrease in detonation velocity.Manganin pressure gauge measurement showed no significant enhancement in detonation pressure.The detonation reaction time and reaction zone length of RDX/Al/wax/80/15/5 explosive is 64 ns and 0.47 mm,which is respectively 14％and 8％higher than that of RDX/wax/95/5 explosive(57 ns and 0.39 mm).Explosive/window interface velocity curves show that 170 nm Al mainly reacted with the RDX detonation products after the detonation front.For the recording time of about 10 μs throughout the plate push test duration,the maximum plate velocity and plate acceleration time accelerated by RDX/Al/wax/80/15/5 explosive is 12％and 2.9 μs higher than that of RDX/LiF/wax/80/15/5,respectively,indicating that the aluminum reaction energy significantly increased the metal acceleration time and ability of the explosive.Numerical simulations with JWLM explosive equation of state show that when the detonation products expanded to 2 times the initial volume,over 80％of the aluminum had reacted,implying very high reactivity.These results are significant in attaining a clear understanding of the reaction mechanism of Nano-Al in the development of aluminized explosives.     

防空目标分配中雷达遮蔽区问题研究

目标分配是防空指挥控制的主要任务,而目标相对于防空导弹火力单元的遮蔽判断是目标分配必须考虑的重要因素。分析了目标遮蔽区的判断条件,推导出目标在遮蔽区飞行时间的计算方法,提出了一种快速表示遮蔽区域图的离散处理方法,并研究了考虑目标遮蔽区影响的目标分配问题。通过实例计算,验证了目标遮蔽计算判断和分配方法的合理性,研究结果对实时指挥控制有应用价值。     

抗滑短桩与桩周土共同作用的探讨

根据某工程的应力监测结果和ANSYS计算结果,就抗滑短桩与桩周土共同作用进行探讨,得出了两点认识：第一,考虑桩土接触带贡献作用和桩-土共同工作是更趋于实际情况的,也是更经济合理的;考虑比不考虑桩土接触带的贡献,作用在抗滑短桩上的剩余水平下滑力约小10%。第二,接触带采用合适的弹性模量和厚度进行计算的结果与监测结果相当接近(相差≯5%)。     

固体火箭发动机复合材料壳体裙黏接性能分析

采用数值计算方法研究复合材料壳体裙连接结构的黏接性能。通过建立纤维缠绕壳体的有限元模型,采用内聚力模型定义裙黏接面的接触关系,引入黏接界面的损伤失效准则,模拟黏接界面的脱黏行为,以此预测裙连接结构的极限承载。同时,研究壳体的轴向和环向应变及黏接面上的剪应力分布情况,以及弹性层的弹性模量与黏接长度对黏接性能的影响。数值算例表明,计算结果与实验数据相吻合,验证了该方法的正确性。所提方法可用于裙连接结构的优化设计中。     

电场引信的动作判据分析

讨论了海洋船舶交变电场衰减的基本特征.根据海洋对不同频率电场信号的穿透深度不一样的原理,分析推导了电场引信点火动作的判决依据.引信设计时选择不同的频率信号进行处理,使用电场模量门限、电场上升斜率、不同频率电场上升斜率比及其组合等参数可以简便地控制电场引信,使电场引信具有良好的动作区域性.     

射击持续时间对炮兵火力毁伤的影响

针对当前炮兵火力毁伤评估的主要特点,分析射击持续时间对炮兵火力毁伤的影响.讨论了目标毁伤毁伤幅员和火炮发射速度在急袭过程随射击持续时间增加的变化情况,得到了一个随射击持续时间变化的火力毁伤评估模型.该算法较好地满足了当前炮兵火力毁伤评估的精度要求.     

舰艇舱室烟气蔓延数值模拟

假设舰艇单舱室内的烟气沉降符合双层区域模型,然后运用质量、能量守恒和气体状态方程建立舰艇内多舱室烟气蔓延模型.采用火灾发展模型对某舰艇多舱室的烟气蔓延进行数值模拟计算,得到舱室内烟气温度变化和沉降变化并与CFAST软件计算的结果进行了比较.数值计算结果与CFAST模拟计算结果的变化趋势完全一致,时间提前了约10%～15%.     

舰艇近区安全防卫系统分析

针对我国舰艇近区安全存在的问题,参照国外舰艇近区自卫装备发展情况,提出了发展具有综合利用观瞄设备和声纳,并集合各种致命和非致命武器特点的舰艇近区安全防卫系统的构想。系统配备的观瞄设备用于探测地面、水上及低空近临目标,而声纳用于探测水下目标,如蛙人,无人水下航行器等。在打击方面,系统配备了可以歼灭目标的致命武器以及用于驱逐目标的非致命武器。并对系统的关键技术进行了初步探讨。 关键词：舰艇近区安全,近区安全防卫系统,非致命武器     

不同羽流模型在封闭空间池火灾中的应用

利用不同羽流模型对封闭空间火灾进行建模,在结合实验测出的热释放速率基础上,计算了不同羽流模型下的烟气填充时间和温度变化情况。将计算结果和实验数据进行了对比,分析了不同羽流模型的适用性。结果表明:火灾初期,4种羽流模型下的烟气填充速度相近,其中McCaffrey羽流模型与实际烟气填充过程最为接近;火灾后期,Zukoski羽流模型最接近实际烟气填充过程;火灾过程中,Thomas羽流模型和Zukoski模型计算结果非常接近,Thomas羽流模型更适用于一般的工程计算;4种羽流模型下的烟气层温度和实验结果有很大差异,实际工程中均不建议用来预测烟气温度。     

一种用于越肩发射截获区分析的方法

在越肩发射原理仿真 4进行后 ,提出了一种新的方法用于越肩发射的截获区分析。与传统的弹道处理方法相比 ,这种方法主要是把越肩发射作为一个物理过程考虑 ,而不是仅仅考虑是否命中 ,这样就可以综合考虑影响越肩发射整个过程的各个因素。通过采用这种方法分析越肩发射截获区 ,在最后得出一些有益且不同与过去弹道分析的结论。