PBXN-5传爆药安全可靠性试验方法研究

为满足引信传爆序列对高可靠性、高安全性火工药剂的需求,通过小隔板试验及升降法试验对PBXN-5传爆药的输出能力和冲击波感度作了分析和研究,小样本试验发现:当施主药柱装药相同,随施主与受主间隔板厚度增加,可靠起爆概率明显降低;但随受主药柱的装药尺寸的减小,传爆概率却增大。总之,受主药柱直径越小,隔板越薄,使用可靠性越高,结合安全使用性,计算得到合适的可靠度数据,为微型火工品装药提供参数依据。     

加热时钝感炸药LX-17的冲击波感度研究

介绍了钝感炸药 L X- 17的冲击波感度试验。在不同的温度下 ,用不同速度和大小的飞片冲击时 ,测得炸药的起爆阈值 ,发现温度越高 ,速度阈值下降 ,临界起爆面积减小。并对试验结果作了简要分析。     

气体反溶剂(GAS)过程细化技术及对炸药安全性能的影响研究

介绍了气体反溶剂 (GAS)过程细化技术原理及影响细化结果的主要因素 ,并从理论和实验角度分析了炸药重结晶细化处理后 ,对撞击感度和冲击波感度的影响 ;结果表明 ,GAS过程不仅可以有效地控制炸药颗粒的粒度、粒度分布、晶形 ,而且可以有效降低炸药撞击感度和冲击波感度 ,改善炸药安全性能     

复合装药安全性优选BP神经网络模型

为在设计复合装药结构时得到复合装药的能量输出和安全性双优结构,利用BP人工神经网络理论,建立结构优选模型。利用不同的感度和能量输出试验数据,进行模型的训练,训练后对样本进行预测和优选。结果表明,该方法能够克服评估复合装药结构性能优劣的各因素之间的复杂关系,实现精确的非线性预测,得到安全性和能量输出双优的设计结构。     

钝感弹药用安全、高能起爆技术研究

在分析炸药冲击起爆理论的基础上,研究了几种用于起爆钝感弹药的新技术。研究表明,采用新技术后的起爆威力明显提高。研究结果对于解决钝感主装药的安全可靠起爆问题具有现实意义。     

HMX基含铝炸药低易损性能测试研究

为探讨炸药低易损性的测试方法,系统研究以奥克托金(HMX)为基的含铝炸药的低易损性能(LOVA)。基于美军标《非核弹药危险评估试验标准》、北约《不敏感弹药评估和试验方法》和国内相关试验方法,通过开展慢烤、快烤、射流撞击、12.7 mm子弹撞击、12.7 mm破片撞击和殉爆等6项标准试验,从样品残余状态、弹体损坏状态、验证板破损状态、冲击波超压和爆炸场温度等方面综合评价药剂的易损性。结果表明:HMX基含铝炸药对外界多种刺激不敏感,可承受较高的过载,能满足大多数高性能战斗部装药要求,测试方法的可行性被验证。     

发射过程中装药“孔隙”危险性数值分析

为了研究装药内孔隙在发射过程中产生"早炸"的物理机制,采用动力有限元数值模拟和理论分析,研究发射载荷下FAE和压装TNT两种装药内孔隙的动力响应及其影响因素,通过动力响应过程研究,定量评价炸药的发射安全性。结果表明:在同样的膛压下,发射载荷加载率越高,孔隙内产生的温度就越高;孔隙位置不同,形成热点的成长速度明显不同,战斗部装药底部区域孔隙具有更大危险性;FAE与TNT相比,同样发射载荷下孔隙内的温度较高,危险性较大。     

适应钝感弹药发展提高武器系统使用的安全性

为了适应钝感弹药发展的需求,利用冲击波汇聚技术和起爆理论,研究了环形、锥环形两种新型传爆药装药结构。试验表明,环形传爆药较圆柱形传爆药可减少药量约１５％ ,锥环形传爆药较圆柱形传爆药可减少药量约２６％ 。研究结果对于减少武器爆炸序列中敏感元件——传爆药的使用数量,进而提高武器系统使用安全性具有重要意义     

炸药装药质量对发射安全性的影响

通过对炸药装药质量影响发射安全性的原因进行分析 ,得出了影响发射安全性的主要因素是装药疵病。为了提高装药质量 ,有效解决主要影响炸药发射安全性的装药疵病 ,提出了采用低比压顺序凝固技术和直接分步压装技术的新型装药技术方法 ,并通过对炸药装药采用先进的无损检测技术 ,替代至今仍沿用的开合弹检验的落后方法 ,得到高质量的炸药装药 ,为提高炸药发射安全性提供良好基础。通过利用模拟实验装置测定无宏观缺陷装药条件下的承载应力 ,结果表明 ,只要装药质量无疵病 ,其强度足可以承受高膛压发射条件下的过载而不会早炸 ,其发射安全性是有保证的。     

LOVA炸药钝感机理探讨

综述了近年来国内外炸药的起爆机理与钝感理论关系的研究成果。研究表明:起爆机理主要有比较成熟的热点起爆机理和最近研究发现的自由基反应机理;由热点起爆机理得到对应的若干钝感理论,如吸热-填充钝感理论,绝热钝感理论,稀释、润滑钝感理论以及化学钝感理论等。由自由基反应机理知道,用“吸气剂”捕获自由基可以终止链反应,实现炸药的钝感。     

地下弹药库爆炸产生的地面空气冲击波的估算与数据值模拟

对某地下弹药库爆炸冲击波传播过程进行了较详细的分析和数值模拟,得到了弹药爆炸时地面空气冲击波的等效经验计算公式。两种方法得到的不同距离的冲击波超压值基本一致。     

尿素合成塔爆炸事故机理的研究

尿素合成塔工艺条件复杂,体积庞大,内部物料状态复杂,需要在高温、高压下操作,国内外曾发生过几起著名的尿素合成塔爆炸事故,事故后果非常严重。工艺条件的复杂性加大了事故分析的难度,目前对事故原因众说纷纭。利用数值模拟软件,对尿素合成塔爆炸过程进行研究,对爆炸机理进行分析,对事故发生的原因进行探讨,为预防同类事故提供一定的依据。分析了顶部气相空间爆炸性混合体系的形成和爆炸过程,结合数值模拟得出关键点的压力变化和气相冲击波最终的压力,依据能量守恒推导出液相中冲击波的压力。利用数值模拟得出冲击波在液相中的传播速度和叠加的情况,综合反射、直接透射两部分冲击波进入液相的时间差,找到位于筒体底部的叠加点,冲击波在该处叠加造成筒体破裂,过热液体瞬间气化喷出,引发破坏更大的二次蒸汽大爆炸。     

泉州市行政管理中心基坑控制爆破及安全技术

介绍了基坑控制爆破和安全技术,包括爆破设计、爆破参数的选取、装药结构、起爆网路的设计和安全防护措施,可供类似工程参考.     

Differences and similarities of gas and dust explosions: A critical evaluation of the European ‘ATEX’ directives in relation to dusts

Explosive gas mixtures and explosive dust clouds, once existing, exhibit similar ignition and combustion features. However, there are two basic differences between dusts and gases which are of substantially greater significance in design of safety standards than these similarities. Firstly, the physics of generation and up-keeping of dust clouds and premixed gas/vapour clouds are substantially different. This means that in most situations where accidental explosive gas clouds may be produced quite readily, generation of explosive dust clouds would be highly unlikely. Secondly, contrary to premixed gas flame propagation, the propagation of flames in dust/air mixtures is not limited only to the flammable dust concentration range of dynamic clouds. The state of stagnant layers/deposits offers an additional discrete possibility of flame propagation.

The two European Directives 94/9/EC (1994) and 1999/92/EC (1999) primarily address gases/vapours, whereas the particular properties of dusts are not addressed adequately. Some recent IEC and European dust standards resulting from this deficiency are discussed, and the need for revising the two directives accordingly is emphasized.     

复合板压力容器点腐蚀缺陷运行适应性评价

为准确反映含点腐蚀缺陷复合板压力容器的安全状态,在复合结构弹性力学分析的基础上,通过工程实例,采用运行适应性(FFS)评价方法对其进行安全评定与剩余寿命评估。结果表明:复合板压力容器安全评定时应考虑覆材的影响,依据提出的力学模型分别对覆材厚度计入和不计入强度设计2种情况进行应力校核,同时结合蚀孔的分布特征,对其特征尺寸进行统计学平均后计算剩余强度。在剩余寿命预测中,已考虑蚀孔直径和深度随时间变化对剩余强度的影响。通过计算最大工作压力(MAWP)参量,已对某一压力容器进行寿命评估。     

考虑注浆结石体影响的隧道管片上浮理论解析

为掌握隧道管片在浆液结石体包裹下的上浮变形规律,通过研究圆管抗弯刚度,将浆液结石体与隧道管片形成的圆管组合梁转变为3层叠加组合梁;基于Girhammar 2层叠加组合梁理论与微单元力学分析,推导出考虑层间滑移效应3层组合梁等效抗弯刚度公式,进而采用温克勒弹性地基条件建立隧道管片上浮力学模型;结合工程实例,对比力学模型理论解析、实测数据和数值计算结果,并进行参数灵敏性分析。研究结果表明：力学模型理论解析、实测数据和数值计算结果吻合度较高,表明力学模型有效;浆液结石体留存厚度的增加可以有效降低隧道结构承受的弯矩,提高隧道结构安全性能;随着隧道两端约束的传递衰减,隧道上浮跨度超过140 m后,隧道变形最大值基本达到稳定。研究结果可用于预测隧道管片的上浮变形,并为隧道变形控制提供依据,促进隧道病害的安全治理。     

成炭型有机大分子/层状无机物复合成炭剂的制备及应用研究

层状无机物在聚合物基体中易团聚,限制了其在聚合物材料中的规模化应用。本工作通过将有机改性蒙脱土(OMMT)与一种具有超支化结构的磷氮大分子化合物HTPPP(以三嗪结构为基础,通过焦磷酸结构连接)在醇水体系中混合溶胀,再经过高温脱水,制备成HTPPP插层、剥离的OMMT成炭型有机大分子/层状无机物复合成炭剂(HTPPP-OMMT)。XRD测试表明层状结构的OMMT能够在HTPPP中被完全剥离。OMMT的复合降低了HTPPP的水溶性,并提高了其热稳定性。将有机/无机复合成炭剂HTPPP-OMMT作为单组分无卤膨胀阻燃剂应用于聚丙烯(PP),阻燃测试表明HTPPP-OMMT复合成炭剂的阻燃效率高于HTPPP。这是由于其在材料燃烧过程中能够催化形成更加致密的膨胀多孔炭层,而炭层在高温下的热氧稳定性更好。此外,有机/无机复合改善了HTPPP-OMMT在PP的相容性,能提高材料的力学和耐析出性能。     

Anisotropic behavior of energetic materials at elevated pressure and temperature

First principles and molecular dynamics methods where used to study energetic materials (EM) of varying sensitivity, particularly nitromethane (NM) and pentaerythritol tetranitrate (PETN). Molecular and electronic structure, as well as anisotropic elastic properties, variation of charge distributions, and stress-strain behavior of these three materials were investigated. Information obtained from different levels of theory is useful to reveal and assess the anisotropic sensitivity of the studied systems. For NM, we observe a crystallographic phase transformation and a drastic change in its mechanical behavior. PETN is observed to be mechanically stable within the studied pressure range, with a marked anisotropic behavior when compressed at elevated temperatures.     

Evaluation of the parameters influencing electrostatic charging of powder in a pipe flow

Triboelectric charging of powders during pneumatic transport can lead to hazardous spark discharges. In this study, the charging process was studied numerically by means of large eddy simulations. A range of design parameters was then analyzed statistically applying the Design of Experiments methodology. It is shown that the electric charge of the powder can be significantly decreased by reducing the conveying air velocity. Furthermore, the usage of pipes of a larger diameter and the application of higher solid mass flow rates also reduce the powder charge.