药柱
- 高聚物黏结炸药冲击波感度试验方法
对试验装置、主发药柱要求非常严格，试验成本高[1,3]，对于一些试验结果精度要求较低、钝感的药剂而言，并不一定完全按照标准进行试验，本文提供了一种炸药横向冲击波安全性的试验方法，与标准方法相比，更加简便，所得结果和理论分析结果相符合。1 试验装置试验装置见图1。图1 冲击波感度试验装置图以HMX为主要原材料的高聚物黏结炸药简称A炸药，以TATB为主要原材料的炸药简称B炸药。扩爆药柱为JH-14(主炸药为RDX，品质为Ⅱ型8类)，药柱规格φ21.4mm×9.
四川化工 2022年6期2023-01-15
- 卧式贮存定期翻转条件下固体发动机药柱应力及损伤分析①
金等[2]分析了药柱在长期自重载荷作用下的位移水平，认为以半年为翻转周期能够较好消除药柱积累的蠕变；杨月诚等[3]通过数值计算得到真空、高压和实际贮存情况下药柱界面危险部位应力。但以上研究均未考虑药柱在贮存条件下损伤缓慢积累导致的破坏问题，目前针对卧式贮存定期翻转条件下固体发动机药柱损伤分析的相关研究相对较少。本文基于热粘弹性本构和累积损伤理论建立了考虑损伤的发动机药柱有限元计算模型，对卧式贮存条件下某型固体火箭发动机定期翻转进行数值仿真，获得药柱的应力和
固体火箭技术 2022年5期2022-11-21
- 瞬态轴向冲击下固体药柱裂纹动态响应特性探讨
工艺形成的发动机药柱却对各种外部载荷，如振动、冲击、温度等，非常敏感。譬如，推进剂材料中的氧化剂颗粒多为脆性晶体，在生产过程易产生大量空穴或裂纹缺陷，初始裂纹缺陷可达数十微米。在冲击载荷作用下，上述缺陷极易引发推进剂药柱产生大变形，甚至导致结构破坏，发动机失效。国内外对于固体推进剂裂纹缺陷扩展和断裂理论开展了大量的研究。Liu利用实验和有限元分析手段，对固体推进剂材料的断裂理论进行了研究，建立并分析了固体推进剂裂纹扩展机理。张淳源从实验的角度，给出了断裂能
弹箭与制导学报 2022年2期2022-06-06
- HTPB推进剂装药发动机立式贮存结构响应分析
重力载荷的影响，药柱不可避免地会发生蠕变变形，改变药柱几何特性及弹道特性，并影响药柱及界面的结构响应特性，甚至影响发动机的工作可靠性，因此无论是设计阶段还是服役贮存阶段，推进剂药柱的蠕变效应均应加以考虑[1]。针对复合固体推进剂蠕变行为，国内外学者开展了一定的研究，李东等[2]针对双基推进剂开展了不同温度和应力水平下的蠕变试验，并拟合获得了蠕变柔量。张建彬等[3-4]针对双基推进剂开展了不同应力水平下的蠕变试验，并拟合了不同形式的本构模型，认为通用Kelv
西北工业大学学报 2022年1期2022-04-22
- 多种复合炸药装药的慢烤特性及其机理
的效果，并且外层药柱的燃烧速率也会对能量输出产生影响。Arnold[2]为加强战斗部的灵活性，在炸药与壳体之间增加了夹层，以起到提高或降低破片性能或爆炸性能的作用。Hong 等[3]利用AUTODYN 有限元程序，建立了复合装药冲击波近场爆炸和远场传播的计算模型，研究了多层复合装药爆轰波的数值模拟，发现起爆方式可以显著影响复合装药的冲击波波形和压力分布。向梅等[4]利用LS-DYNA3D 软件，采用不同的升温速率，对不同结构的JO-9159/JB-9014
高压物理学报 2022年2期2022-04-20
- DLP 光固化3D 打印含能药柱及延期性能
压药过程中，由于药柱受力不均容易导致药柱密度不一致，对延期时间和延期精度等性能参数影响较大，不同批次延期药性能存在一定的差异，重现性差，且在未压到位、保压、退膜等工序中易发生事故，安全性不高［3］。2018 年，齐艺等［4］以S/BaCrO4/KClO4为延期药配方，使用共沉淀法进行混药，压制的延期药平均延期时间为12.88 s，延期时间标准差为0.75 s，燃烧速度为2.22 mm·s-1，燃烧速度标准差为0.13 mm·s-1。2019 年，任冬梅等［
含能材料 2022年4期2022-04-16
- 固体推进剂药柱端面自动包覆技术研究
固体推进剂制成的药柱性能从根本上决定了发动机工作的使用安全性，而端面包覆是影响药柱燃烧面及燃烧特性的关键工艺环节[1]。目前，主要采用手工涂刷的方式进行包覆，容易产生磕碰或静电，导致药柱爆燃，造成安全事故。同时，这种单发手工操作模式生产效率较低，且依赖操作人员技能水平和熟练程度，容易导致限燃层厚度均匀性不一致，产品质量存在波动。使用自动包覆技术可以实现固体推进剂药柱端面的无人、自动包覆生产，该技术依赖于高精度的点胶技术。美国的Camlot公司等国外点胶设备
新技术新工艺 2022年12期2022-02-14
- 水反应金属燃料发动机药柱结构完整性分析
应金属燃料发动机药柱结构完整性分析王志龙1, 韩新波1, 乔 宏1, 尹韶平1, 韩 艾2, 雷 鸣2(1. 中国船舶集团有限公司 第705研究所, 陕西西安, 710077; 2. 西北工业大学 航天学院, 陕西西安, 710072)为研究鱼雷水反应金属燃料发动机高夹杂比燃料药柱在局部限位条件下的结构完整性问题, 开展了燃料药柱试样力学性能试验, 获得了药柱力学性能参数。在有限元软件中建立了燃料药柱试样的数值分析模型, 进行了药柱试样的力学性能仿真, 通
水下无人系统学报 2021年6期2022-01-15
- 带药缠绕壳体固化对药柱结构完整性的影响
有带药缠绕工艺中药柱与壳体无间隙，有效增加装药质量，发动机连接结构较其他壳体的金属件连接结构的质量小等优点[7]。对于此种成型工艺制造的固体火箭发动机，给装药设计、推进剂选择、发动机结构和强度设计、工艺成型技术等带来一些新问题，需要进一步分析。文中基于一体化缠绕固化工艺，对带药缠绕固化工艺进行有限元分析,以对实际工艺提供理论指导及参考。1 工艺流程一体化缠绕工艺流程如图1所示。图1 一体化缠绕工艺流程2 数学模型2.1 热-化学模型复合材料固化过程中除了受
弹箭与制导学报 2021年5期2022-01-10
- 极端条件下大长径比固体发动机药柱结构完整性快速分析
，可能导致发动机药柱产生过大的应力和应变，造成发动机故障，因此有必要开展各种单一载荷或者组合载荷条件下的药柱结构完整性分析。随着军事需求和武器装备多样化发展，大部分战术导弹要求能在低温下工作，点火增压和低温环境的叠加作用使得药柱结构的完整性问题更加突出[1-4]。除了外部载荷的作用因素，药柱结构完整性还和药形、长径比、马赫数及约束等内部结构特征相关。研究表明增加药形复杂度，增大长径比、马赫数，增强约束都会使得药柱的受力状况变差，对药柱的结构完整性不利[2-
弹箭与制导学报 2021年5期2022-01-10
- 一体化包覆药柱缠绕应力的数值计算
的壳体或与推进剂药柱无法形成良好的尺寸匹配，造成空隙间隔，影响装药效果且造成资源浪费。而国外曾致力于研究一体化包覆技术，将药柱进行处理，直接在其表面包覆并进行缠绕成壳，然后整件进行固化。经过多年发展，已基本形成了一体化包覆自动化设备及工艺[8]，其具体工艺流程见图1。图1 一体化包覆工艺流程对于纤维缠绕的数值分析，国内外也有过很多研究。MOROZOV进行了纤维缠绕复合材料壳的建模和应力分析[9]；UDDIN等[10]介绍了有限元建模和应力分析的结果以及纤维
固体火箭技术 2021年4期2021-09-08
- 高氯酸铵粒径对3D打印含能树脂药柱燃烧性能的影响❋
，打印出多孔发射药柱和新型高密度发射药；但由于黏结剂含量大，造成燃烧残渣率高，降低了发射药的性能[4-5]。Chandru等[6]将78%(质量分数)的粒径小于125μm的高氯酸铵(AP)作为氧化剂添加到含能浆料中，成功地打印出高能推进剂药柱，但未对含能药柱的燃烧性能进行深入分析。McClain等[7]将直接墨水书写(Direct ink writing，DIW)技术和SLA型3D打印技术结合，把粒径为20μm的AP和聚氨酯按一定比例混合，打印出紫外黏合剂
爆破器材 2021年4期2021-07-14
- 固化温度及固化剂种类对模拟PBX 浇注炸药力学性能的影响❋
成分及用量对体系药柱力学性能的影响，对设计、实现浇注炸药室温固化有非常重要的作用[10-14]。本文中，对比了含端羟基聚丁二烯-异佛尔酮二异氰酸酯-三苯基铋(HTPB-IPDI-TPB)黏结剂和端羟基聚丁二烯-六甲亚甲基二异氰酸酯三聚体-亚乙基二胺(HTPB-HDI-trimer-DABCO)黏结剂的模拟浇注炸药药柱在不同固化温度下的力学性能，分析了固化温度和黏结剂配方对药柱力学性能的影响，为室温固化PBX 浇注炸药配方优化提供基础数据。1 室温固化体系药
爆破器材 2021年2期2021-04-14
- 车轮型药柱燃烧规律研究
文献[6]对星型药柱的固化降温过程进行了研究，分析了固化降温过程中推进剂的温度场变化的分布情况及应力应变危险区域，为推进剂固化降温提供参考。文献[7]对星孔型药柱进行了研究，推导出星孔型药柱的余药燃烧面积公式。文献[8]设计了星孔装药的燃面退移仿真的可视化系统。文献[9]研究了星孔型药柱和车轮型药柱的减面燃烧规律，研究结果表明减面性较大时，优先选用星孔型药柱。文献[10]基于参数化建模，建立车轮型药柱的参数化有限元分析模型，得到了装填分数不小于初始设计且最
兵器装备工程学报 2021年2期2021-03-05
- 热-力耦合作用下B炸药的撞击安全性
模型实验所采用的药柱尺寸不同，而药柱点火具有较强的尺寸效应[7-8]。因此，在分析热力耦合下炸药撞击安全性时，还需要考虑药柱点火的尺寸效应。本研究以B炸药为研究对象，利用大型落锤加载装置进行了不同温度(-40、25、70℃)、不同尺寸(Φ20mm×20mm,Φ40mm×40mm,Φ60mm×60mm)下B炸药的撞击安全性实验，获取了不同状态下B炸药的点火阈值，探讨了热-力耦合及尺寸效应对炸药点火特性的影响，以期为热-力耦合作用下相关炸药的安全性设计及使用提
火炸药学报 2020年3期2020-07-02
- 基于残值函数法的双燃速药柱内弹道分析*
继续；对于多燃速药柱，燃面的分离需要在推移过程中构建新的几何特征，较难实现。网格推移法在初始药型上生成非结构网格，利用当地燃速进行推移，再通过网格重构获得新的燃面，该方法通用性较好，但其处理燃面交汇、分离等拓扑结构变化的稳定性较差。最小距离函数法通过计算药柱内部各点到初始燃面的距离，即最小距离函数(MDF)，进行燃面推移分析，可以实现不等速推移，但是其无法自然捕捉到由于燃速间断的存在而导致的燃面拓扑结构的变化。Level Set方法采用初值形式的偏微分方程
固体火箭技术 2020年6期2020-05-13
- LLM-105基传爆药柱起爆能力实验与数值模拟
ATB炸药为被发药柱，LLM-105基传爆药为主发药柱，对LLM-105基传爆药柱的起爆能力开展测试实验，并采用数值模拟方法，建立全尺寸LLM-105基传爆药柱起爆能力实验有限元模型，并在该装药条件下对TATB起爆的临界铝隔板厚度进行数值模拟计算. 根据临界铝隔板厚度计算结果进行验证实验，判定LLM-105基传爆药柱以及TATB钝感炸药材料参数的准确性. LLM-105基传爆药柱起爆能力实验与数值模拟工作的开展对引信爆炸序列钝感化研究具有重要的实际意义.1
中北大学学报(自然科学版) 2020年3期2020-04-29
- 炸药撞击刚性靶板的试验和数值模拟
]。因此，开展了药柱以一定速度撞击刚性靶板的研究，分析了药柱撞击刚性靶板的大变形和破碎等动态响应规律，重点研究了药柱撞击靶板过程中的点火机制。药柱撞击刚性靶板的过程属于非线性的瞬态问题，理论分析较为复杂。同时，由于炸药撞击试验潜在的爆炸破坏性，导致试验能够获取的数据十分有限，而采用数值模拟方法可以展示更多的炸药撞击过程的细节，从而揭示药柱撞击过程中的响应规律和点火机制。1 药柱撞击刚性靶板试验图1为炸药撞击刚性靶板试验系统的示意图，该系统主要由发射装置、测
兵器装备工程学报 2019年7期2019-08-13
- 挂载飞行温度边界下固体发动机药柱结构响应分析
对流换热，发动机药柱会因降温收缩而产生较大的热应力/应变；同时，由于低温条件下推进剂力学特性变化，均会影响发动机药柱的结构完整性。对于低温环境下推进剂药柱的力学性能，Chen[1]、赖建伟[3]及王哲君[3]等进行了一定的研究工作，研究认为低温环境下推进剂力学性能会发生较大变化，推进剂在拉伸过程中以基体断裂和颗粒脆断为主，与常温条件下相差较大。此外，由于无人机巡航飞行时间长，多次挂载飞行可能会对发动机药柱造成累积损伤，影响药柱的结构完整性。如王玉峰[4]、
固体火箭技术 2019年3期2019-07-31
- 平底锥柱型药柱燃烧规律研究*
能[1]。锥柱型药柱是一种三维药柱，其燃面可调范围大、结构完整性好、体积装填系数高[2]。文献[3]研究了翼柱型药柱的参数设计和燃烧面积变化过程。文献[4]给出了开槽管型药柱的燃面计算公式。文献[5]分析了星孔型药柱、车轮型药柱、套管型药柱和短管型药柱的减面性。综上所述，与锥柱型药柱燃烧规律相关的公开发表的文献较少。文中主要是对平底锥柱型药柱燃烧规律进行研究。1 平底锥柱型药柱按照封头种类的不同，锥柱型药柱可分为平底锥柱型药柱、椭球形锥柱型药柱和蝶形锥柱型
弹箭与制导学报 2019年1期2019-07-30
- 管状发射药冲击力学性能数值仿真
W研究固体推进剂药柱在点火加载加压下的力学形态，结合时温等效原理，模拟固体火箭发动机的动态响应[13]。国内赵晓梅等[14]针对几种典型的药型，利用ANSYS软件，对发射药在使用中的力学性能进行了研究，发现药体的断裂方式为从中心向四周传播，发射药颗粒的破碎方式与外围药型和孔的位置均有直接的关系。马帅等[15]基于ANSYS/LS-DYNA瞬态动力学分析软件，建立了某火炮挤进过程的有限元模型，研究挤进过程中挤进阻力随挤进行程的变化。利用仿真获得的加速度曲线和
兵器装备工程学报 2019年5期2019-07-05
- 嵌金属丝两级药柱掺混燃烧下的内弹道计算
]。嵌金属丝端燃药柱与后翼柱型药柱掺混燃烧可以实现此类发动机一级大推力和二级长时续航，国内多型防空导弹已经应用，但是，其药柱燃面和内弹道计算的复杂性成为了发动机研制的难点。国内对采用单一嵌金属丝端燃药柱结构的发动机进行了较多研究，包括嵌金属丝端燃药柱的燃烧过程[6-8]、主要设计参数的影响[9-11]、绝热层设计方法[12]以及推进剂配方性能对其燃速的影响[13-14]等。文献[15]对嵌金属丝串装双燃速药柱的燃烧过程及发动机内弹道性能进行了计算，其金属丝
火箭推进 2019年3期2019-07-03
- 温度载荷下长径比与m数对组合装药结构影响分析*
固体火箭发动机中药柱的影响最为显著,因此,需要对此类温度载荷作用下的装药结构完整性展开深入的研究。目前,国内外大部分研究都采用线性粘弹性本构关系来研究贴壁单一形状装药的结构完整性问题[2-3],对于贴壁式组合药柱的装药结构完整性问题研究的较少,这是由于药柱整体外形较为复杂,型面多样,危险点位置随药柱整体形状不固定。随着武器装备的发展,由于复杂型面的药柱可满足固体火箭多种性能指标,必须对其复杂的结构完整性进行探讨分析。文中针对贴壁式组合药柱,以三维线粘弹性理
弹箭与制导学报 2019年6期2019-06-24
- 平底翼柱型药柱燃烧规律的研究①
变化规律[1]。药柱按照燃烧方向可分为三大类，即一维药柱(端燃药柱)、二维药柱(侧燃药柱)和三维药柱(侧端燃药柱)。翼柱型药柱是一种三维药柱，它靠圆柱部分提高体积装填系数，靠“翼”来调节燃面变化，具有装填系数高、燃面可调范围大的优点[2]。按照封头类型的不同，翼柱型药柱又可分为平底型、碟型、椭球型与半球型。文献[3]给出了翼槽数为15时的燃烧规律。文献[4]研究了温度载荷下翼柱型装药的受载响应。文献[5]给出了一种三维药柱燃烧过程分析方法。文献[6]给出了
固体火箭技术 2019年1期2019-03-27
- HMX基混合炸药药柱膨胀规律的探究
HMX基混合炸药药柱膨胀规律的探究陈明磊，马 骁，向凯轮（甘肃银光化学工业集团有限公司，甘肃 白银，730900）为了探究HMX基混合炸药药柱的膨胀规律，对两种代表性的炸药药柱进行了压制压力、热循环和老化等试验，并对其影响机理进行了分析。结果表明：增加压制的压力，药柱密度会不可逆地增加，放置24h后药柱体积膨胀会逐渐减小；药柱增大主要出现在最初的几个热循环中，且随着循环次数的增加基本停止；在老化试验中药柱体积增加幅度最大也出现在最初的时间内，随着时间的增加
火工品 2018年5期2018-11-22
- 自由装填式固体火箭发动机药柱低温点火结构完整性分析①
型复合固体推进剂药柱在不同载荷(如压强、热载荷和加速度载荷等)作用下的结构完整性有较多的研究[1-8]，但对采用自由装填式药柱的固体火箭发动机结构完整性研究较少。这主要是因为采用自由装填式药柱的固体发动机较小，且应用场合不多，药柱结构完整性问题不很突出。但随着近年自由装填式药柱固体火箭发动机应用范围的拓宽，低温热试车点火爆炸事件的增多，自由装填式药柱结构完整性研究也有报道。郑晓亚等[9]对自由装填组合药柱结构完整性进行分析，得到药柱/壳体间隙内载荷边界条件
固体火箭技术 2018年4期2018-08-31
- 混合药型内孔燃烧药柱结构完整性快速分析*
,温度变化过程中药柱和壳体会发生变形,由于它们的热膨胀系数不同,导致变形大小也不同,于是在它们内部就会产生热应力和热应变。当变形过大或者热应力、应变导致药柱产生裂纹或脱粘时,会使固体发动机失效,因此对固化降温过程中药柱结构完整性的分析十分重要。而对于混合药型内孔燃烧发动机,其药型比较复杂,既有圆管型内孔也有星型内孔,在进行药柱结构完整性分析时,由于很难利用试验去测量实际的结构响应,因此往往需要基于药柱的本构模型借助于计算机仿真软件来实现。固体推进剂是一种非
弹箭与制导学报 2018年6期2018-06-05
- 典型炸药药柱撞击感度的试验研究
炸药大部分为成型药柱，由于钝感炸药的惰性包覆膜在成型过程中可能被破坏以及成型炸药结构、尺寸对撞击能量传递的影响等原因，成型药柱的性质与粉状炸药存在较大差异，粉状炸药的撞击感度测试结果并不能完全反映成型药柱遭受机械撞击的安全性。由于成型药柱与实际应用条件更为接近，为此科研人员采用炸药药片或小型药柱开展了成型药柱的撞击感度试验研究。代晓淦等[4]设计建立了一种炸药大药片撞击感度试验方法，可进行尺寸规格为Φ20mm×5mm的大药片撞击感度测试，对Tetryl炸药
火炸药学报 2018年2期2018-05-17
- 微/纳米HMX粒度级配对TNT基熔铸炸药性能的影响
T中制备得到系列药柱，研究微/纳米级配对TNT基熔铸炸药性能的影响，为纳米HMX在TNT基熔铸炸药中的应用和TNT基熔铸炸药性能的提高提供参考。1 实 验1.1 材料及仪器粗颗粒HMX(平均粒径100μm)，甘肃银光化学工业集团；微米级HMX(平均粒径5μm)，南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心；纳米级HMX(平均粒径100nm)，南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心；TNT，甘肃银光化学工业集团；石蜡，国药集团化学试剂有限公司。S-48
火炸药学报 2018年1期2018-04-19
- 某型炮射导弹膛内运动时期药柱的应力应变分析*
导弹膛内运动时期药柱的应力应变分析*王海清1,2, 隋 欣1, 丁娜仁花2, 宋长健2, 李世鹏1, 王宁飞1(1 北京理工大学宇航学院, 北京 100081; 2 天津中德应用技术大学航空航天学院, 天津 300350)炮射导弹发射过程中承受上万个g的过载,固体推进剂药柱的应力应变分析极为关键。文中采用有限元方法对药柱在发射过程中的应力应变进行数值模拟,分别对比研究轴向过载、旋转载荷和药柱-挡药板之间摩擦对药柱整体最大von Mises应力和最大应变变化
弹箭与制导学报 2017年3期2017-11-01
- 小型传爆装置慢燃实验及数值计算
装置点火时，传爆药柱先起爆，冲击波经管壳衰减后使导爆药柱发生爆炸；不同升温速率下，传爆药柱内部形成的点火位置不同；随着升温速率的增加，点火位置由传爆药柱中心向其边缘转移，但点火温度变化不大。兵器科学与技术； 传爆装置； 差示扫描热分析； 热分解动力学； 烤燃实验； 数值模拟0 引言火工品在军民两用领域有着广泛的应用，火工品装药的热安全性一直是一个重要的研究课题。目前国内外对于炸药的热响应规律的研究方法主要有热重(TG)分析、差示扫描量热(DSC)分析、烤燃
兵工学报 2017年8期2017-09-03
- A-IX-II炸药柱的湿热老化行为
A-IX-II炸药柱的湿热老化行为贾 林，张林军，常 海，张冬梅，李晓宇，陆洪林，岳 璞(西安近代化学研究所，陕西 西安 710065)为了研究含Al和RDX压装混合炸药装药对湿热环境的适应性，将Ф20mm、Ф40mm、Ф60mm、Ф84mm的A-IX-II压装炸药柱在71℃、相对湿度65%的环境条件下老化52d，跟踪记录了药柱的体积、抗压强度、质量、Al粉活性、分解热、真空安定性(VST)、爆发点随老化时间的变化，并用X线断层摄影仪、扫描电镜观察其微观结
火炸药学报 2017年4期2017-09-03
- 压药模具精益设计中的三维模型构建探讨
李摘 要：在形状药柱中使用压装模具进行重复设计的问题上，想要更好的提高设计效率，可以使用有限元的方法，然后利用三维软件相关的参数关系和相关性，对以药柱为主的零件，进行TOP-DOWN的压药模具设计。这样在药柱零件发生形状或是尺寸的变化时，模具的装配和零件相關的工程图样也会进行自动的变更，这也是对压药模具进行精益设计的方法。关键词：药柱；模具；精益设计中图分类号：TQ560.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0063-03想要
中国科技纵横 2017年12期2017-07-25
- 一种新型组合式预裂药柱的应用探讨
种新型组合式预裂药柱的应用探讨马传贤（山西中煤平朔爆破器材有限责任公司，山西 朔州 036006）从设计方法和施工工艺上对新型组合式预裂药柱的应用做进一步的探讨，以平朔东露天矿预裂爆破应用为例，详细阐述其在露天爆破中的应用。组合式；预裂药柱；应用1 技术背景预裂爆破是一种能够很好的保护露天矿区台阶坡面或永久边坡处的爆破作业区附近预留岩体的爆破施工方法。在爆破开挖区主炮孔引爆前引爆，在开挖区与保留区之间形成一条与开挖区边界一致的具有一定宽度要求的裂缝，以此达
露天采矿技术 2017年7期2017-07-19
- 自由装填增面药柱燃烧规律射线成像技术研究
6）自由装填增面药柱燃烧规律射线成像技术研究申 鹏，吴新跃（北京航天发射技术研究所，北京，100076）通过X射线高速实时成像技术（Real Time Radiography，RTR）对自由装填增面药柱（单根药柱及多根药柱）的燃烧规律进行了试验研究，包括药柱的不同燃面同时点燃特性、燃烧终止前药柱结构状态、自由装填药柱混合燃烧特性，并通过建立压力与燃面几何关系，得到燃速公式，与采用标准燃速测定方式测得的结果进行对比分析。试验结果表明：该种方法用于测定药柱燃速
导弹与航天运载技术 2017年3期2017-06-22
- 药柱变形对发动机内弹道影响研究
710025)药柱变形对发动机内弹道影响研究杨喜军，张 涛，程 慧，杜贝贝，杨 轩，余铜辉(中国航天科技集团公司四院四十一所，西安 710025)通过翼柱药型结构特征简化，研究了药柱在固化降温和工作内压工况下结构变形规律。以药柱内外径和翼倾角作为变形特征参数，对药柱实体模型进行修正，实现药柱变形状态的燃面退移仿真计算，并分析了内弹道的变化。研究结果表明，药柱使用工况内径扩大、翼倾角减小，从而造成肉厚减薄、初始燃面增大，压强曲线会出现前高后低的现象。该文采
固体火箭技术 2017年1期2017-03-06
- 基于Python编程的星管组合装药结构完整性分析
US分析星管组合药柱结构完整性的效率,本文利用Py-thon脚本语言编程,对发动机药柱的几何模型进行了参数化的建立,分析了药柱的几何尺寸对其结构完整性的影响规律,并结合发动机的装填系数、内弹道性能等因素,对装药设计提出了一些建议。本文所设计的参数化建模方法可大大减少ABAQUS研究装药结构完整性的重复性建模工作,提高分析问题的效率。固体火箭发动机;结构完整性;参数化;影响规律;Python0 前 言在发动机装药设计初期， 往往需要综合考虑内弹道性能、 发
航空兵器 2016年3期2016-09-01
- 基于三维模型的压药模具精益设计方法
要：针对类似形状药柱压装模具的重复设计问题，为了提高设计效率，采用有限元方法，充分利用三维软件的参数与关系以及相关性，以药柱零件为主控件，进行压药模具的TOP-DOWN设计，实现当变更药柱零件尺寸和形状时，模具装配及零件工程图样会自动变更，该方法是压药模具精益设计方法。关键词：药柱；模具；精益设计针对类似形状药柱压装模具的重复设计问题进行了优化。首先，采用有限元方法，优化模套尺寸，得到最佳模套尺寸与药柱尺寸的设计关系；然后，在装配模式下，建立药柱零件的三维
新技术新工艺 2016年2期2016-04-09
- 微起爆序列界面间隙对其传爆性能影响的仿真研究
，得到了起爆二级药柱的3种尺寸微药柱的临界间隙值。将仿真结果进行试验验证，结果表明仿真结果能够准确地反映实际情况。起爆序列；微小型；仿真分析；传爆MEMS火工品作为第四代火工品，在战略导弹、核武器及航空航天领域均有较为广泛的应用潜力，其中微小型化传爆序列是实现MEMS火工品在引信系统应用的重要技术，美国将其列为实现引信安全和发火系统体积减小、降低成本的4项关键技术之一[1]。微起爆序列是一系列火工品的组合，其作用是将一个很小的初始能量通过爆炸元件逐级放大，
火工品 2016年6期2016-02-15
- 药柱参数对燃烧室内弹道的影响规律研究
710075）药柱参数对燃烧室内弹道的影响规律研究马为峰，路骏，郭兆元，韩勇军（中国船舶重工集团公司 第705研究所， 陕西 西安， 710075）为了完善鱼雷动力系统燃烧室药柱选型和参数匹配设计体系， 以某型热动力鱼雷采用的燃烧室药柱为对象， 建立了药柱燃烧方程， 在仿真试验基础上结合性能验证试验， 获得了不同药柱参数对内弹道特性的影响规律： 在引燃药参数中， 燃速压力指数对燃烧室峰值时间和峰值压力的影响最大； 在主药柱参数中， 燃速压力指数对燃烧室峰
水下无人系统学报 2015年3期2015-10-24
- 湿热环境下A-IX-II炸药装药的老化性能
X-II炸药压装药柱（Ф20mm×20mm）进行了52d老化实验，并对其体积、质量、密度、黏结剂、抗压强度进行了检测。结果表明：随着老化时间的延长，体积、密度和质量发生变化， 52d时变化率分别为+2.0%、-2.0%和-0.09%，但药柱结构完整性没有被破坏；老化7d后黏结剂破碎，RDX和Al脱粘，导致抗压强度下降，力学性能是主要失效模式；抗压强度与老化时间有指数关系，以抗压强度下降20%为失效判据，按温度系数法预测常温25℃和20℃下65%RH环境中，
火工品 2015年5期2015-10-17
- 温度对RDX基PBX压制成型内部质量的影响
药(PBX)传爆药柱是一种晶体颗粒高度填充的非均质多相高分子复合材料,因为其能量高、安全和力学性能好被应用于各种尖端和常规武器中[1-2]。武器用猛炸药密度要求在其理论密度的98%左右,而RDX基PBX传爆药一般要求密度为理论密度的90%～92%[1],因而如何控制RDX基PBX传爆药柱特别是长径比较大传爆药柱的内部质量,减少传爆药柱的内部裂纹和缺陷成为研究的难点。国内外关于温度对材料损伤裂纹的形成、演化的理论和实验方面的研究相对广泛和深入,并取得了一些新
含能材料 2015年1期2015-05-10
- 固体火箭发动机药柱加压固化仿真
固体火箭发动机药柱加压固化仿真宗路航，杜 聪，卢 山，姚 东，郜 婕，沙宝林(中国航天科技集团公司四院四十一所，燃烧、流动和热结构国家重点实验室，西安 710025)对于药柱外/内径比(m数)很大的贴壁浇注式固体火箭发动机，在固化降温后，推进剂药柱内会产生显著的热应变，这严重限制了发动机的进一步高性能化。加压固化是一种降低推进剂药柱内热应变的有效方法。文中分析了加压固化的原理，推导出了加压固化所需压强与发动机参数之间的关系式，提出了一种两步分析法的加压固
固体火箭技术 2015年5期2015-04-25
- 固体发动机低温点火条件下药柱结构完整性分析
机低温点火条件下药柱结构完整性分析刘中兵1，周艳青1，张 兵2(1.中国航天科技集团公司四院四十一所，西安 710025；2.中国航天科技集团公司四院，西安 710025)分别采用三维弹性和三维线粘弹性模型，对固体发动机药柱在低温和点火升压2种载荷下的结构完整性进行了计算分析。研究了推进剂弹性模量E、泊松比μ、药柱m数等参数对结构完整性的影响。结果表明，在发动机低温点火条件下，药柱内孔表面是最危险部位；固化降温和点火升压2种载荷引起的最大等效应变在此是相互
固体火箭技术 2015年3期2015-03-13
- 黏结剂影响混合炸药低速撞击响应敏感性研究
分都是大药量成型药柱。已有研究表明，药粉与药柱的状态完全不同，在撞击作用下的反应方式也不尽一致［1－2］。采用药粉的低速落锤撞击安全性不能完全替代成型药的低速落锤撞击安全性。撞击感度是指含能复合材料在外界机械撞击作用下发生爆炸的难易程度，低速撞击响应是衡量炸药安全性和作用可靠性的重要标准［3］。因此，本论文拟采用新型撞击感度测试装置对炸药药柱的撞击感度进行研究，主要研究黏结剂对混合炸药低速撞击响应的影响。1 试验部分1.1 样品制备采用直接混合工艺制备样品
山西化工 2014年5期2014-12-31
- 某发动机药柱极端温度发射结构完整性分析*
发射阶段，推进剂药柱要承受内压、过载、热载荷等联合作用，增压速率高、轴向过载大(一般在20 g以上)，是火箭发动机最容易发生结构完整性问题的时刻。此外，为了满足不同地域、不同环境下的使用要求，陆军野战火箭发动机必须考虑极端环境温度下发射时的结构完整性问题。目前，国内对固体火箭发动机在单独载荷作用下的结构完整性研究较多［1-6］，但对分段式大长径比固体火箭发动机在极端温度、高过载和点火增压联合作用下的结构响应及其结构完整性研究并不多见。因此，有必要对这一类型
弹箭与制导学报 2014年6期2014-12-10
- 大型固体发动机燃烧室立式贮存研究①
大;发动机充气后药柱的变形量、前后凸环形药柱界面及药柱中孔处等效应力应变随内压提高有所提高，但前后凸环形药柱界面和药柱中孔处受力状态从三向或两向受拉变为三向受压状态，设计合适的充气内压有利于发动机的长期立式存放。燃烧室立式贮存试验实测了药柱立式贮存后的变形，实测结果与计算结果趋势一致。大型固体发动机;药柱;立式贮存;应力;应变0 引言固体发动机药柱完整性一致倍受设计人员关注，在此方面进行了大量的研究，如文献［1－5］对固化降温、点火升压、卧式放置等状态药柱
固体火箭技术 2014年6期2014-09-19
- A-IX-II压装炸药失效模式分析
较大的密度变化。药柱都存在一定的强度，但药柱同时也存在内应力，尤其是压装工艺产生的药柱内部残存应力更大，只有在强度大于内应力时才能够保证药柱结构稳定性。当存在外部环境的应力作用，使内外应力的共同作用超过装药的强度时，装药的结构稳定性将受到破坏，即认为该装药失效。试验证明装药密度或装药尺寸越大的情况下内应力也越大。本文拟选择低、中和高3种装药密度试样来考察高低温循环老化试验对装药结构稳定性的影响。在装备的环境适应性要求中，气温和湿度是需要考虑的最基本要求，由
火工品 2014年1期2014-03-23
- 验证板反射冲击波对固体推进剂冲击起爆影响的实验研究①
板实验中，由主发药柱产生爆轰波，经惰性隔板衰减后，冲击波作用于被测推进剂药柱端面，通过改变隔板的厚度或冲击阻抗控制输入被测推进剂药柱的冲击波强度，观察被测推进剂药柱发生爆轰或不爆轰，以50%发生爆轰的隔板厚度作为被测推进剂药柱的冲击波感度;对应的隔板厚度作为临界隔板厚度阈值，相应的入射冲击波压力峰值称为起爆压力阈值或临界起爆压力。为了消除验证板的影响，有人将验证板去掉，通过高速分幅照相测量被测推进剂药柱的自由表面速度，对隔板实验方法进行了改进，得到了爆轰阈
固体火箭技术 2014年5期2014-01-16
- 异形传爆药柱的起爆能力＊
结构达到提高传爆药柱输入威力的目的。因此，开展传爆药装药结构研究对于解决钝感主装药的安全、可靠起爆问题具有现实意义［4－5］。1 实 验1.1 实验方法目前，评定炸药起爆能力的实验方法有很多种，本文中主要选用以下2种方法［6］：（1）主装药变组分法。利用传爆药柱直接起爆不同钝感剂含量的主装药，寻找钝感剂的临界起爆含量，以此来表示传爆药柱的起爆能力。（2）主装药轴向钢凹法。以主装药轴向钢凹深度H 衡量传爆药柱的起爆能力。1.2 实验条件（1）传爆药的选择［7
爆炸与冲击 2013年2期2013-02-26
- 限制性模块化传爆装置可靠性试验
-4]。引信末端药柱输出爆轰传递至传爆装置前端药柱的可靠性是影响传爆装置可靠性的主要因素之一。经试验研究发现，爆轰能量在药柱之间传递时，受主装药的爆轰最初是在其内部发生，而不是在暴露于起爆端的表面，而且在受主装药中需要经过一定时间和空间后才能重新建立稳定的爆轰[5]。药柱之间的传爆效果与炸药性质、装药密度、药柱尺寸、壳体性质等因素有关，通常引信输出装药与传爆装置前端装药采用相同或类似的炸药。施主和受主药柱的爆轰传递性能裕度试验通常采用最大传爆间隙法，即在规
火工品 2012年1期2012-10-11
- 埋入式半球形反射板传爆序列技术研究
构，达到提高传爆药柱输出威力的目的。1 实验1.1 理论依据和设计思路1969年， F. E. Waller 和R. J. Waskey[5]通过飞片实验得出了著名的P2τ=c炸药临界起爆能量判据，说明炸药的起爆过程是由冲击波压力P和压力持续时间τ所控制的。因而，在设计传爆药柱结构时，应主要考虑如何加强这两个因素。20世纪90年代初期，胡双启提出了凝聚炸药冲击起爆的面积效应等问题，得出了包含面积效应的冲击起爆临界判据式[6]。综合利用炸药的冲击起爆理论、拐
火工品 2012年1期2012-10-11
- 开槽管型药柱燃烧规律的研究①
燃烧规律主要包括药柱几何形状的选取和燃面的计算［1］。常用的药柱主要有管型、星孔型、锥柱型、球型、扇面型、翼柱型等［2－4］。近年来，开槽管型药柱作为一种新型药柱已被应用于火箭弹和导弹中。开槽管型药柱不仅能在较短的时间内提供较大的初始燃烧面积，还可以通过对设计参数的调整获得所需要的燃烧规律。国内对开槽管型药柱的研究比较少，公开的文献也有限。文献［5］对开槽管型药柱进行了减面燃烧规律的研究，并对开槽数、槽长对燃面变化的影响进行了研究。文献［6］对美国“爱国者
固体火箭技术 2012年6期2012-08-31
- 基于实测舰载环境温度的固体发动机药柱累积损伤分析
度的作用［1］，药柱内部将产生热应力和热应变［2-3］，使药柱内部或粘结界面产生疲劳损伤，在药柱内部形成裂纹或引起界面脱粘。受光照、海风等因素影响，联装舰载导弹上、下层发射贮运箱内的温度存在差异。对上、下层导弹贮运箱内温度进行监测，求解发动机内温度和应力分布，计算药柱的累积损伤，可为固体发动机寿命评估、维护和维修提供参考。1 理论模型1.1 热黏弹性模型固体推进剂为各向同性热流变简单材料，发动机药柱的积分型热黏弹本构关系为［4-5］:式中:α 为线膨胀系数
兵器装备工程学报 2012年10期2012-07-09
- 药柱结构缩比发动机设计与验证①
言固体火箭发动机药柱结构完整性分析的主要任务是分析发动机中各种载荷作用下药柱的力学响应。推进剂药柱的力学响应分析可分为2类:(1)理论分析或数值模拟;(2)推进剂试样的力学性能测试及分析。即使是理论分析或数值模拟，通常也基于推进剂力学性能数据，如弹性模量、最大延伸率及抗拉强度、断裂性能、力学性能主曲线、本构关系等［1－3］。目前，推进剂的单轴拉伸试验及其性能参数是指导推进剂力学性能研究和装药结构设计的主要依据，但也存在应力状态单一的明显不足，难以真实反映药
固体火箭技术 2011年5期2011-08-31
- 无喷管助推器组合药柱研究①
过程后期压强低，药柱燃烧不完全，燃烧效率偏低，导致有效比冲下降。为提高比冲，研究人员进行了很多改进，如选用高燃速、低压强指数的推进剂［6］和双燃速组合药柱［7－8］。其中，无喷管助推器组合药柱内弹道性能影响因素的复杂性，如推进剂燃烧规律、药柱变形、混合燃气以及2种燃速药柱交界面处燃面变化、低燃速药柱冲刷等，使得传统的半经验设计方法和内弹道计算模型已不再适合，而详细复杂的多维流场分析也不能满足工程研制时快速有效的需求。本文主要采用一维非定常变截面有加质内弹道
固体火箭技术 2011年3期2011-03-13
- 环境温度作用下固体火箭发动机药柱的累积损伤规律
作用。由于推进剂药柱的实际温度与其固化零应力温度不同以及发动机不同结构材料的热膨胀系数存在较大差异,壳体粘接药柱长期承受热应力作用。环境温度载荷引起的热应力一般小于药柱的最大抗拉强度,不会使药柱直接失效,但药柱长期处于热应力作用下,会造成损伤累积效应,导致推进剂性能下降,影响药柱结构完整性,使发动机失效[1-6]。国内外学者对固体发动机受温度载荷变化所引起的热应力进行了研究。 Heller等[7]将发动机简化为一个长中空的多层圆柱体,计算环境温度变化引起的
火炸药学报 2010年4期2010-09-18
- 点火具点火射流蚀剥作用对底排药柱燃烧特性的影响*
流蚀剥作用对底排药柱燃烧特性的影响*张领科，周彦煌，余永刚，陆 欣，刘东尧（南京理工大学动力工程学院，江苏 南京 210094）为了研究底排点火具射流蚀剥作用对底排药柱碎块脱落情况及其燃烧性能的影响，采用半密闭爆发器实验装置模拟底排弹出膛口瞬态卸压工况，借助高速录像记录点火具点火与底排药柱燃烧的序列图像。建立底排药柱在半密闭爆发器燃烧的数学模型，计算分析了不同碎块脱落质量引起的平均压力、质量流率和燃烧时间的变化情况。研究结果表明：蚀剥作用发生在点火具点火初
爆炸与冲击 2010年6期2010-01-22