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本刊信息

主管单位: 中国兵器工业集团有限公司

主办单位: 中国兵器工业第213研究所

出版地区: 陕西

国际刊号:1003-1480

国内刊号:61-1179/TJ

出版周期:双月刊

期刊级别:北大核心期刊,CSCD核心期刊

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    2021年第卷第2期
    • 张振奋

      2021(2):1-4, DOI:

      为探究Al粉和新型镁基贮氢合金ABM-2长储性能退化特性,采用71℃加速老化法研究金属粉在50%RH和75%RH环境中燃烧热和最小点火能量随老化时间的变化规律。结果表明:Al粉在71℃、50%RH环境中老化3d,最小点火能量大于1 000mJ,燃烧热降为0。ABM-2在71℃、50%RH和75%RH环境老化56d后,最小点火能量由老化前100mJ分别升高至200mJ和240mJ,燃烧热分别降低5.05%和8.64%。XRD和EDS分析表明,ABM-2中的MgH2缓慢氧化生成Mg(OH)2是导致ABM-2燃烧性能持续降低的主要原因,ABM-2中的Al表面形成氧化层,阻隔活性铝与水汽接触,因而相比Al粉具有较高的贮存稳定性。

    • 章彬彬

      2021(2):5-9, DOI:

      为了进一步提高LDPE/CSW改性导爆管的强度、耐热性,拟用PE-g-MAH增强LDPE与CSW界面相容性,制备了LDPE/CWS/PE-g-MAH共融物试样及导爆管产品。通过观察试样断面,测试试样及导爆管的抗拉性能、熔融与结晶峰值温度、动力学分析、热收缩性,得到结果为:仅1%的PE-g-MAH足以将LDPE与晶须之间结合力提升至饱和,拉伸强度较LDPE/CSW试样提高11.53%;熔融温度、结晶温度均向高温区偏移,且表观活化能升高;1%PE-g-MAH的改性导爆管的最大断裂力较普通导爆管提高33.75%,其耐热收缩性能增强,且最大热收缩速率对应温度向高温区偏移了4℃。元最小平均发火电压低于5V。

    • 陈 锋

      2021(2):10-12, DOI:

      为研究切割索不同形式T形节点的传爆效果,通过试验对切割索对接结构和三通传爆管的节点传爆性能和射流分布进行了研究。试验结果表明:三通传爆管射流连续性优于切割索对接结构,交叉点处射流沿爆轰传递方向稍有偏移。

    • 陈亚红

      2021(2):13-15, DOI:

      为了控制切割索工作时的附带损伤,对带橡胶护套切割索切割平板工件工况下的背向压力进行了测试,建立该工况下的数值模型并进行了仿真。仿真结果中射流侵彻深度与试验结果一致,而空气冲击波压力低于相应的实测值,分析认为其原因为实测值为传感器迎风面的反射压,仿真结果为空气自由场压力。最后得到了该工况条件下切割索背向压力估算的平面比距离公式。

    • 姚则武

      2021(2):16-18, DOI:

      针对某型电火工品在多次静电放电试验后电阻值大幅降低的问题,通过分析及计算该型电火工品结构参数,统计历史数据以及对工艺过程开展研究,获得了导致静电放电试验后电阻值异变的主要原因为桥丝与上电极片非正常接触,使桥丝有效长度变短,造成电阻值下降,并提出了预防和解决措施。

    • 徐光泽

      2021(2):19-22, DOI:

      为了研究活性破片在侵彻Q235钢靶过程中对靶后目标的毁伤特性,以油箱和棉花为目标,选取主成分为W和Zr的3种活性破片进行了弹道枪实验。实验结果表明,活性破片侵彻靶板时具有扩孔效应,相同条件下Zr含量高的活性破片引燃棉纱和油箱效果较好。基于活性破片穿燃毁伤过程,提出了用火球明亮区域纵向剖面面积来表征活性破片释能速率的方法,获得了活性破片形成的火球横向最大直径和纵向最大直径变化规律。

    • 贺丽萍

      2021(2):23-27, DOI:

      为了研究弹靶参数对含能破片冲击起爆屏蔽装药的影响,以Al/PTFE(26.5/73.5)活性反应材料制成的含能破片为研究对象,运用SPH算法分析了破片质量、几何形状,以及盖板厚度和材料因素对屏蔽装药冲击起爆的影响。结果表明:质量大的破片冲击起爆屏蔽装药的能力优于质量小的破片;圆柱体破片冲击起爆屏蔽装药的能力优于球形破片;较厚的盖板抗冲击起爆能力优于较薄的盖板;密度大或韧性大的盖板材料抗冲击起爆能力较佳。

    • 许江东

      2021(2):28-31, DOI:

      为了提高爆炸成型含能侵彻体的侵彻性能,提出一种F型含能罩/金属罩双层药型罩聚能装药结构。采用非线性动力学软件AUTODYN-2D对包覆式含能复合侵彻体的爆炸成型与侵彻过程进行数值模拟,分析F装药下不同内外罩壁厚组合对复合侵彻体成型及侵彻性能的影响。结果表明: 随着外层含能罩壁厚的增大,复合侵彻体头部速度增大,长径比先增大后减小,穿靶深度先增大后减小,当内外罩壁厚组合为3mm/3mm时,复合侵彻体穿靶深度最大,相比含能EFP穿靶深度增大约21.07%,并且可对间隔靶目标造成有效毁伤。

    • 方 伟

      2021(2):32-36, DOI:

      利用5L爆炸装置开展了铝粉粉尘爆炸实验,研究了两种不同规格微/纳米铝粉在不同点火能量、粉尘浓度下的爆炸特性。研究结果表明:点火能量增大,铝粉爆炸极限范围变大,相同的点火能量下,纳米铝粉比微米铝粉具有更大的爆炸极限范围;两种铝粉均在浓度为500g/m3、约1.2倍化学当量比浓度时具有最大的爆炸压力和压力上升速率峰值;微米铝粉中加入10%左右的纳米铝粉,可以获得最大爆炸压力和压力上升速率,分析认为纳米铝粉的加入改善了体系的反应活性,提高了粉尘爆炸剧烈程度。

    • 刘丽娟

      2021(2):37-40, DOI:

      为了对比研究叠氮化银(SA)、斯蒂芬酸铅(LTNR)、高氯酸五氨基四唑二银(DATP)在200℃下的耐高温性能,以200℃为温度点,24h、50h、72h、100h为时间节点设计高温贮存试验。收集高温试验样品,采用差示扫描量热法测试高温样品的热性能,采用X射线衍射测试高温样品的晶体结构,并对比分析高温试验前后样品的性能。结果表明,LTNR仅能够在200℃高温箱内连续放置24h不发生分解,SA和DATP能够在200℃高温箱内连续放置100h保持性能稳定。

    • 朱一举

      2021(2):41-44, DOI:

      利用纳米压痕技术表征了HATO和RDX晶体最大生长面的硬度和弹性模量,计算了加载功、卸载功、压入功恢复率,并通过原位探针扫描成像技术研究了断裂行为。结果表明:HATO和RDX晶体的弹性模量分别为35.28GPa和22.90GPa,硬度分别为1.14GPa和0.70GPa,说明HATO相较于RDX抵抗变形的能力强;HATO的加载功比RDX小,说明HATO在受到外界载荷后的应变率更小,HATO的压入功恢复率比RDX大,表明HATO在移除外界作用力后能够更多地释放能量;在载荷为5 500μN时,HATO出现了明显的裂纹,而RDX未出现裂纹,表明HATO相对于RDX更显脆性,在受到外界冲击时更易碎裂。

    • 吴 凯

      2021(2):45-48, DOI:

      通过粘度测试考察了环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB)/4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)粘合体系分别在4种催化剂作用下的固化反应速率,运用非等温DSC法研究了EHTPB/HMDI/T9体系的固化反应动力学,利用外推法预测了升温速率为0时的特征固化温度。结果表明:不同催化剂使粘合体系固化速率差异显著,最佳催化剂为辛酸亚锡(T9)。由Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa及Doyle法计算得到EHTPB/HMDI/T9体系固化反应活化能分别为52.80 kJ/mol、56.99 kJ/mol及59.93 kJ/mol,由Crane法得到反应级数n=0.944,并进一步求得热力学参数ΔH=54.74 kJ/mol,ΔG=132.60 kJ/mol。该体系固化反应峰始温度171.35 ℃,峰顶温度181.25℃,峰止温度199.70℃,为最佳固化条件的确定提供了一定的技术参考。

    • 高玉刚

      2021(2):49-52, DOI:

      为了研究敏化剂珍珠岩含量及粒度对乳化炸药爆炸性能的影响,配制了不同粒度(40目、60目、80目)与含量(3%、4%、6%、10%、20%、30%)珍珠岩的乳化炸药,通过爆速与猛度测试,探究珍珠岩粒度及含量对乳化炸药爆速与猛度的影响,确定珍珠岩的最佳含量。结果表明:当珍珠岩含量低于3%时,乳化炸药出现拒爆;当珍珠岩粒度为60目、含量为4%时,乳化炸药的爆速和猛度最高;随着珍珠岩含量增加,爆炸性能逐渐降低。本研究为乳化炸药的配方优化提供参考。

    • 银燚海

      2021(2):53-56, DOI:

      为研究火药粉末爆炸压实过程,借助ANSYS/AUTODYN软件对其进行数值仿真,研究分析了压实过程中粉末材料的运动状态和密度分布情况。结果表明:粉末粒子速度经突跃增长后急速衰减,之后趋于稳定,整个过程约200μs。压实件底部材料密度高于顶部,中心区域高于边缘区域,且随着装药厚度的增加,材料回弹加剧,易导致密度不均,对比发现在药厚15cm左右可取得较好的压实效果。

    • 杨浩宇

      2021(2):57-60, DOI:

      为了研究爆腔体积变化对爆炸效果的影响,采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板作为被爆介质,在炸药量相同的情况下,改变起爆点爆腔体积,使用超动态应变仪测量PMMA板表面应变演化规律,通过分形维数研究了爆破附近裂纹扩展情况。结果表明:随着爆腔体积的增加,炮孔附近测得的应变峰值逐渐减小,炮孔附近裂纹数量以及长度减小,爆生裂纹分形维数与爆腔体积负相关。

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    • 高速破片与爆炸冲击波对钢板的联合作用数值模拟分析

      吴港, 王昕, 纪冲, 孙宇翔, 张琨, 姜涛

      为研究爆炸冲击波与高速破片对钢板结构的联合作用特性,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA开展冲击波和高速破片对不同厚度的4340钢板联合作用数值模拟计算。分析了装药驱动预制破片的运动过程,探究了冲击波载荷单独作用、破片单独作用以及冲击波与破片耦合载荷作用下的钢板变形破坏情况和破坏效果增益。结果表明,爆炸冲击波对钢板的主要作用形式为钢板出现整体的挠度形变以及局部的大形变;破片群整体展开呈现出对称布局,空间形态以抛物线形式散开,且冲击波遇到破片会发生反射和绕流现象,导致钢板结构所受的冲击波强度显著减小;发现高速破片与爆炸冲击波耦合作用具有叠加增强效应,能有效提升战斗部的综合毁伤能力和局部破坏能力。

      • 1
    • Y型点火结构瞬态燃气压力的数值模拟

      王 帅, 梁晓爱, 唐科, 张志峰, 聂建新

      航天火工装置广泛采用Al/KClO4作为点火能源,并以Y型结构实现冗余点火。为研究Y型点火结构中Al/KClO4燃气压力分布特性,本文采用CFD方法对Al/KClO4作用下Y型点火结构的燃气压力进行了研究,揭示了做功容腔瞬态压力分布规律,获得了点火方式、输入压力和结构尺寸对燃气压力分布的影响。研究表明,CFD仿真分析结果与试验吻合良好,双点火器对做功容腔处压力的贡献与输入压力有关,输入压力较高时压力峰值约为单点火器的1.9倍,Y型通道直径越小,做功容腔处压力越高,但Y型通道直径过小将引起做功容腔内压力分布不均匀。研究对Y型点火结构优化设计具有一定的指导意义。

      • 1
    • 自冗余解锁装置内弹道仿真设计与验证

      刘群, 景莉, 杨昭, 周传霞

      自冗余火工解锁装置是单机层面实现冗余功能的火工装置,其内弹道性能是决定冗余功能可靠性的关键。本文提出了一种自冗余火工解锁装置方案,利用经典内弹道理论构建计算模型,对自冗余火工装置内执行机构的同步、复杂运动过程进行仿真计算,并通过试验验证内弹道设计的准确定。结果表明,计算模型可以全面反映自冗余火工解锁装置工作细节和性能参数,计算结果与试验结果趋势一致,准确性可接受。后续通过一定数量试验数据修正模型参数,可为同类型产品设计提供理论指导。

      • 1
    • 真空极端温度环境对不同MoS2涂层分离螺母装置解锁性能影响研究

      唐科, 胡振兴, 李辰, 张志峰

      为了评价不同二硫化钼工艺状态的分离螺母装置在真空极端温度环境下的解锁性能,本文开展了摩擦试块测试和分离螺母装置气动解锁试验。通过在-100℃~+120℃度真空环境下进行了球-盘式摩擦学试验,结果表明,磁控溅射MoS2比树脂基MoS2具有更好的真空和极端温度适应性。此外,开展了-120℃~+120℃真空环境下的气动解锁性能测试,发现两种涂层状态的分离螺母装置均能够正常气动解锁,但采用磁控溅射MoS2的分离螺母装置所需要的解锁压力更低。

      • 1
    • 一种火工分离系统反馈装置设计

      赵晓雨, 杨安民, 夏冬星, 贺爱锋, 井波, 张晶鑫, 曹椿强

      针对由多个爆炸螺栓组成的分离系统的分离故障定位问题,设计了一种基于激光反射的分离反馈装置,通过检测反射光强度判断各个爆炸螺栓是否分离。通过将反馈装置与爆炸螺栓上反射膜的错开或重合来模拟爆炸螺栓的分离或发生故障,对反馈装置功能进行试验验证。结果表明:当二者位置错开时,反馈光强低于100nW;当二者位置正对时,反馈光强大于100nW,从而对分离故障位置进行准确定位。

      • 1
    • 某型拔销器意外功能失效分析

      张涛, 孙洁, 常英珂, 刘丽娟, 张欣, 郭晓荣

      针对某型拔销器在一次常温功能试验中,出现电起爆器正常作用,而活塞未回缩,“拔销”功能失效的问题,采用建立故障树和机理分析的方法查明该拔销器发生失效的原因为:采用180°分模成型的O型密封圈径向面可能存在棱角和毛刺,导致密封圈与型腔内壁接触不紧密造成密封失效。通过分析失效原因和验证试验,得出将密封圈的加工方法改为45°分模面加工的方法,即可有效地消除其密封失效的风险。

      • 1
    • 基于MEMS工艺的安全起爆芯片技术研究

      薛 艳, 任小明, 解瑞珍, 刘 卫, 刘 兰, 平 川

      针对MEMS火工品低能化带来的安全性问题,设计了一种基于MEMS工艺的安全起爆芯片,采用MEMS工艺制作了微换能元层、绝缘层、逻辑线路层,一体化集成了安全起爆芯片,对形貌、表面粗糙度、厚度等进行了性能分析,确定了结构材料参数,对安全起爆芯片安全起爆性能进行了测试,结果表明MEMS平面开关实现了通断转换,可以提高安全起爆芯片的安全性,为MEMS火工品安全性技术提供支撑。

      • 1
    • 半导体桥点火器芯片引线键合技术研究

      宋婧, 麻翠

      半导体桥点火器芯片引线键合是实现半导体桥芯片与极针之间电气连接的关键技术。为确保最佳键合质量,以引线键合工艺技术研究为出发点,分析了影响芯片引线键合的关键因素,通过正交试验设计、破坏性拉力测试及显微镜目测相结合的检测方法,研究了超声功率、压力与时间对半导体桥点火器键合强度的影响,总结出键合最优工艺参数组合:超声功率值为0.35W,键合压力为0.30N,超声时间为30ms,经试验验证该工艺方法可靠。

      • 1
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