摘要：为阐明Al-W合金燃料氧化性能的提升机理，结合铝热还原与超高温气雾化法制备Al-20W与Al-30W合金燃料，并通过热重/差热热分析、X射线衍射仪、扫描电子显微镜/能量色散谱仪对其氧化过程进行研究。结果表明，Al-20W与Al-30W合金燃料均含有亚稳态Al/W合金相，随温度升高Al/W合金相的种类与形态发生转变。两种合金燃料具有优于单质Al燃料的氧化性能，分别在1300 ℃与1500 ℃完全氧化，氧化产物WO₃全部挥发。W的存在提升了Al-W合金燃料的氧化性能，机理为WO₃的挥发提供O₂扩散进入颗粒内部的通道；WO₃作为“氧运输船”向单质Al传输O，促进单质Al的氧化；WO₃发生进一步的化学反应，最终以气态形式挥发，促进含W相的氧化。

摘要：为了提高铝粉燃烧效率，利用球磨法分别制备了质量含量为3%，5%，10%，15%的Al-LiH复合燃料。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、粒度仪对样品结构、形貌和粒径进行表征；采用差热-热重量热仪对其热氧化性能进行表征，最后采用CO₂激光点火装置、高速摄像机及氧弹量热仪对其燃烧性能进行考察。结果表明：通过球磨法可以将LiH嵌入Al粉内部，LiH含量是影响其微观形貌及粒径、粒径分布的关键因素，LiH的加入使得燃料质量热值增加，同时随着LiH含量的增加Al-LiH复合燃料燃烧火焰强度增强，点火延迟时间大幅降低。其中由于Al-LiH复合燃料在高温下发生了微爆现象，Al-3LiH和Al-10LiH复合燃料在一次氧化后分别实现第二次氧化

摘要：为了量化表征造型颗粒结构统计特征参量，基于显微CT、图像处理与统计分析技术开展了造型颗粒统计特征参量表征方法研究，利用该方法对TATB基造型颗粒统计特征参量进行表征并用筛网筛分实验对表征结果进行了验证，对表征结果的稳定性和重复性进行了评估。结果表明，该方法可实现对造型颗粒粒径、形貌、孔隙、密度、堆积特性的量化表征，TATB基造型颗粒的粒径与球形度分别近似服从指数高斯和韦伯分布，本征密度1.35 g·cm^-3，可见孔隙率2.3%（空间分辨率14.3 μm），体积分数0.69。评估实验表明该方法具有较好准确性，表征结果具有较好的稳定性和重复性，粒径表征结果与筛网筛分结果相符，主要统计特征参量在不同时间段的测量结果相对偏差小于1%，形貌和孔隙特性表征结果受样品堆积状态影响相对较大。

摘要：为了降低水下炮的发射阻力，基于气幕式发射原理设计了一种带螺旋沟槽结构的新型火炮身管，通过身管内壁上开设的4条螺旋沟槽实现水下炮低阻高速发射。建立了水下炮气幕式发射排水过程的非稳态三维两相流模型，并验证了模型的合理性，在此基础上，开展螺旋沟槽结构排水过程的数值模拟，并对比分析了直沟槽和螺旋沟槽结构对气幕排水的影响。结果表明：在扩展初期，4股燃气射流沿螺旋沟槽结构进行周向旋转和径向快速扩展；随后射流间相互干涉，逐渐汇聚；最后，4股射流形成柱状气幕，开始协同排水。气幕形成过程中，螺旋沟槽结构对射流头部扩展速度有较为复杂的影响，射流头部速度先骤减随后波动下降；柱状气幕形成后，气幕头部速度呈非线性缓慢上升。气幕头部扩展到管口时，螺旋沟槽身管的含气率相比直沟槽身管提升了9.3%，特别是弹前400 mm范围内的含气率达到100%。

摘要：针对硬岩巷道掏槽效果差的问题，提出了侧向环形切缝装药以提高槽腔内侧的破岩能力，理论分析了该装药的爆破效应，通过模型实验讨论了该装药爆破以后爆炸应变和爆生裂隙的分布特征，并开展现场试验探究了该装药的应用效果。结果显示：侧向环形切缝装药在切缝位置会形成聚能效应，促使切缝位置处岩体承受更强爆炸载荷，从而具有更强的裂隙扩展能力。侧向环形切缝管的存在会降低非切缝方向爆炸应变和提高切缝方向爆炸应变，应变分布特征证明了侧向环形切缝装药在切缝方向的聚能现象；并且通过观测宏观裂隙扩展情况，侧向环形切缝装药在切缝方向的裂隙扩展能力得到了明显提高。与常规柱状装药掏槽爆破技术相比，在硬岩巷道采用侧向环形切缝装药掏槽爆破技术可以提高掘进效率和减少掘进成本，结果验证了侧向环形切缝装药在硬岩巷道掏槽爆破中具有良好适用性。

摘要：动载荷下炸药晶体缺陷与热点形成的关联是当前含能材料领域的研究热点之一，理解热点形成机制及其对炸药起爆和感度的影响对于炸药安全性评估和研制安全弹药至关重要。本研究采用ReaxFF反应力场和分子动力学方法，对含圆柱形孔洞的炸药单晶奥克托金（HMX）在冲击载荷下的动态响应进行了研究，并探究了孔洞尺寸和双孔洞的影响。结果表明，冲击载荷下孔洞的塌缩过程分为3个阶段，即孔洞上游的塑性变形、上游原子向孔洞中心和下游运动形成流动原子、流动原子与下游碰撞。热点形成的主要机制是流动原子与下游碰撞使得动能转换为热能导致温度快速升高。热点的高温诱发了局部化学反应，HMX分子中N─NO₂键断裂生成NO₂是主要的初始反应机制。圆柱形孔洞的塌缩过程和热点形成机制与球形孔洞是相似的，但圆柱形孔洞的汇聚效应更弱、形成的流动原子速度更低，导致热点温度显著降低、化学反应更弱。此外，圆柱形孔洞在塌缩过程中在其周围形成了剪切带，这在球形孔洞中没有出现。随着孔洞尺寸的增大，流动原子的速度提高、剪切带变宽、热点温度升高且面积增大，进而引发了更剧烈的化学反应。对于沿冲击方向排布相距一个孔洞半径的双孔洞，孔洞塌缩过程与单孔洞是类似的，但由于冲击波在传过上游孔洞后压力有所降低，导致下游孔洞在塌缩过程中形成的流动原子速度更小、热点温度更低。本研究有助于深入理解晶体缺陷对炸药热点形成与起爆机理的作用，为宏观理论建模提供物理机制与规律认识。

摘要：为了充分利用碳纳米材料的性能优势，本文总结了碳纳米材料对含能材料降感的研究进展。分析了典型碳纳米材料，如石墨、碳纳米管、石墨烯及其衍生物和富勒烯及其衍生物对降低含能材料撞击感度、冲击波感度和摩擦感度的作用，并探讨了不同碳纳米材料的降感机制。最后对碳纳米材料在该领域的发展前景进行了展望，认为优化碳纳米材料与含能材料的复合材料制备工艺、深入理解碳纳米材料性质并进行功能化修饰、调控碳纳米材料与含能材料的界面相互作用以及进一步探究碳纳米材料的降感机制将是今后研究的重点工作。

摘要：同分异构现象在含能化合物中普遍存在，同分异构体在能量和安全性能上可存在差异，研究其机制有助于深化含能化合物结构-性能关系。本研究基于电荷自洽的密度泛函紧束缚方法探究了2，6-二氨基-3，5-二硝基-1-氧化吡嗪（LLM-105）、3，5-二氨基-4，6-二硝基-1-氧化哒嗪和1，4-二硝基呋咱并［3，4-b］哌嗪（DNFP）3种同分异构体含能化合物在程序升温和恒温加热条件下的热分解机理。结果表明，LLM-105晶体中存在较强的氢键网络，在分解初期能够发生占比达68.75%的分子间氢转移反应，对其高热稳定性起到了重要作用；3，5-二氨基-4，6-二硝基-1-氧化哒嗪的骨架结构在加热下容易通过N─N键断裂发生开环，其热稳定性比LLM-105更低；DNFP发生硝基断裂的键解离能为172.3 kJ·mol^-1，显著低于其它两种同分异构体，同时其并环骨架也容易通过C─C键和N─O键断裂发生开环，其热稳定性最低。可见，分子最弱键的解离能、环骨架结构的稳定性、晶体的氢键网络都是决定含能化合物热稳定性的重要结构因素。

摘要：共晶技术是降低六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）感度的有效方法之一，研究冲击作用下CL-20共晶的化学反应，有助于理解CL-20共晶的冲击反应机制，对炸药安全评价分析具有重要意义。本研究采用ReaxFF-lg反应力场的分子动力学方法，同时结合非平衡加载方法，对CL-20/2，5-二硝基甲苯（DNT）、CL-20/1，3-二硝基苯（DNB）和CL-20/1-甲基-3，5-二硝基-1，2，4-三唑（MDNT）三种共晶在2~5 km·s^-1冲击速度下的冲击压缩过程进行了分子动力学模拟，获得了含能共晶在冲击作用后的热力学演化特征、初始化学反应路径和产物信息，并与CL-20的情况进行了对比分析。研究发现：CL-20/DNT、CL-20/DNB和CL-20/MDNT 3种共晶都有一定程度的降低冲击感度作用，3种共晶的冲击感度顺序依次为CL-20/MDNT＞CL-20/DNB＞CL-20/DNT。3种共晶的分解反应均是从CL-20分解开始，且CL-20的分解速度比DNT、DNB和MDNT快。在2 km·s^-1冲击速度下，CL-20共晶首先发生聚合反应，CL-20与共晶配体分子间的聚合反应早于CL-20分子间的聚合，且反应频次远高于CL-20分子之间聚合。在3 km·s^-1的冲击条件下，CL-20首先发生了N—N以及C—N键断裂，笼型结构被破坏，同时生成NO₂，CL-20初步断键后的结构及产物NO₂会进一步与共晶配体分子DNT、DNB、MDNT结合，降低CL-20反应中间产物的浓度，达到降感作用。在4、5 km·s^-1冲击条件下，CL-20中的环状骨架结构会直接遭到破坏，发生C—N键断裂，产生小分子碎片，直接生成N₂，同时有NO₂、H₂、CO₂、H₂O等产物生成。

摘要：为研究舱体边界约束及分离面宽度对铅切割索分离性能的影响，采用数值模拟的方法，对铅切割索爆炸后射流分离靶板的影响因素进行分析，得到了自由边界约束、固定边界约束和分离面削弱槽宽度对铅切割索分离性能的影响规律。结果表明，铅切割索分离铸铝等脆性材料是切割索射流侵彻和高压爆轰产物共同作用结果，边界约束对射流侵彻的影响较小，固定边界约束和自由边界约束对相同切割索射流侵彻深度的偏差小于5%；不同的边界约束对靶板的崩裂过程影响较大，固定边界约束会在切割索分离时限制材料的形变位移，进而限制高压爆轰产物对铸铝等脆性材料的崩裂作用，导致后续分离难度加大。增加分离界面削弱槽宽度，可有效降低分离装置边界约束对切割索分离性能的影响，提高切割索的分离可靠性，当削弱槽宽度≥12 mm时，2.7 g·m^-1铅切割索能够可靠分离4.5 mm厚的ZL114A材料。