NICALON SiC/Al 预制丝热膨胀特性研究

本文研究了NICALON SiC束丝纤维增强铝预制丝在15～400℃温度区间内的热膨胀特性。研究表明预制丝两次热循环后得到的膨胀曲线不一致,该曲线在15～400℃范围的平均热膨胀系数分别为3.2×10~(-6)℃~(-1)、4.1×10~(-6)℃~(-1)。本文对预制丝的热膨胀行为进行了理论分析和探讨,计算值和实验值较为符合。     

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.     

具有射击门体制的武器系统射击延时分析

针对具有射击门体制的武器系统,研究其因加入射击门而产生的射击延时.藉助于概率转移阵的概念,定义了超速、欠速概率转移阵,导出了概率转移阵的估计式,给出了误差可小于期望值的射击延时分布函数,证明了该射击延时分布函数以及其可任意趋近的上界与下界均服从PH分布.最后,以试验数据验证了结论的可信性.     

具有射击门体制的武器系统首发命中率分析

针对具有射击门体制的武器系统,研究其行进间射击的首发命中率.在分析射击误差时空特性的基础上,得出了射击门对稳定误差具有吸收效应.利用超速、欠速概率转移阵,分析了稳定误差在射击门内的概率密度分布,演绎了首发命中率估值的解析表达,给出了首发命中率的计算方法.通过数值分析,探讨了稳定误差的相关系数与其在射击门内的分布及首发命中率的关系,从而为行进间射击的武器系统稳定系统的设计、优化提供理论支持.     

金属磁记忆信号表征铁磁材料变形的基础研究

为探索利用金属磁记忆技术进行再制造毛坯质量控制的方式方法,制作了18CrNiWA钢退火处理和调质处理的板状静载拉伸试件,在MTS810型液压饲服试验机上进行了拉伸试验,采用EMS2003金属磁记忆仪检测拉伸过程试件表面磁记忆信号变化,并利用OLYMPUSGX51观察了2种热处理状态的金相组织。研究结果表明:轴向拉伸载荷诱发试件产生磁有序状态,磁信号曲线在弹性和塑性变形阶段内呈现不同分布特征,磁曲线斜率Ks可以表征拉应力导致的变形程度;2种试件微观组织不同导致拉伸过程中呈现不同的力磁效应。     

功能化离子液体的合成表征及其作为润滑剂的性质

通过两步法合成了含酯基官能团的咪唑类离子液体1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,用核磁共振、红外光谱、元素分析对其进行了结构表征,证明了该合成方法的可靠性;对功能化离子液体的基本物化性质、熔点、热稳定性及其作为润滑剂的粘温性、蒸发损失、金属腐蚀性等进行了全面研究,并选择了含有相同烷基的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐传统离子液体进行对比,发现官能团的引入,使传统烷基咪唑类离子液体展现出不同的特性,同时发现两种离子液体均对金属表面有较强的腐蚀作用,为进一步开展功能化离子液体的摩擦学研究打下了基础。     

双材料V型切口应力强度因子的加料有限元分析

应用Williams本征函数展开和线性变换求解V型切口端部渐进位移场。将该位移场加入常规等参单元位移模式中,构造双材料V型切口加料单元和过渡单元的位移模式,推导加料有限元方程。建立带V型缺口双材料三点弯曲梁试件和直角界面端平面问题的加料有限元模型,求解有限元方程可直接得到应力强度因子。计算结果与用其他方法得到的数据吻合,验证了方法的正确性,可用于双材料V型切口结构断裂特性计算分析。     

表面官能化对碳纳米管/环氧复合材料玻璃化转变温度及韧性的影响

通过碳纳米管的不同表面官能化,构造其与环氧树脂的不同界面。采用动态机械性能分析研究不同表面官能化碳纳米管对环氧树脂复合材料玻璃化转变温度的影响;采用摆锤冲击试验研究环氧树脂复合材料的韧性。结果表明:与纯环氧树脂相比,氨基化碳纳米管/环氧树脂复合材料的玻璃化转变温度升高,而羧基化碳纳米管/环氧树脂复合材料的玻璃化转变温度反而有所下降;碳纳米管/环氧树脂复合材料的冲击强度相比纯环氧树脂均提高了近一倍。复合材料性能的这些变化规律主要归因于不同表面官能化碳纳米管与环氧树脂基体间形成了不同的界面。     

吸气式太阳能热推进系统进气道特性分析

吸气式冲压推进技术是吸气式太阳能热推进技术的基础。如何设计一种性能理想的进气道是吸气式太阳能热推进技术研究的重点。应用稀薄气体动力学仿真常用的直接数值模拟蒙特卡洛算法对两种常见的进气道结构进行仿真分析,得到两种进气道工况下气体的温度、密度、流量系数和速度等参数的分布,并进行对比。通过比较,选择一种性能较好的构型作为吸气式太阳能热推进系统的进气道,从而为后续系统的设计、计算、分析和优化打下了基础。     

适用于金属物体识别的L形无芯RFID标签设计

设计了一种L形无芯射频识别标签,该标签包含6个不同尺寸的L形散射单元,利用其交叉极化方向上的反向散射场进行识别。标签基于频域特征进行编码,每个标签可携带6 bit信息。使用CST仿真软件对所设计L形无芯RFID标签进行仿真,分析了L形散射单元的尺寸变化时对标签谐振特性的影响。此外,还仿真了标签的接地板尺寸增加后的情况,证明该标签可适用于金属物体的识别或金属背景下的物体识别。