摘要:

摘要:为提取实测红外烟幕的效应特征量（烟幕宽度、烟幕高度、烟幕遮蔽面积、遮蔽时间）和运动特征量（垂直方向、水平方向的扩散速度）参数，设计了野外测量红外烟幕的试验场地布置方案，应用红外热像仪采集了红外烟幕弹在112 s内爆炸和扩散过程的视频数据，采用了五帧差分法对红外热像仪视频序列中的红外烟幕进行分割和提取，得到了红外烟幕的效应特征量区域和运动特征量区域，并根据场地布置的几何关系对试验结果进行了风向修正，以红外烟幕图像像素点为基本单元，对红外热像仪视频序列中每一帧烟幕的效应特征量区域和运动特征量区域中每一个像素点所代表的实际烟幕高度数值和宽度数值进行了求解，进而得到红外烟幕的效应特征量和运动特征量参数。经实测红外烟幕视频分析验证，该方法可以快速提取红外烟幕特征参数，其爆炸瞬间烟幕宽度、烟幕高度、烟幕遮蔽面积迅速增加至4.7 m，5.2 m，24.2 m²，水平沿风速方向的烟幕前沿扩散速度达到了126 m·s^-1，垂直方向烟幕前沿扩散的速度达到了146.3 m·s^-1。对研究红外烟幕扩散仿真方程的修正、作战效能评估、作战运用具有较高的实际应用价值。

摘要:针对三氨基三硝基苯（TATB）基高聚物黏结炸药PBX-9502的热循环致不可逆变形机理问题，在考虑TATB晶粒的各向异性、黏结剂以及晶粒/黏结剂界面局域热力学性能的差异性基础上，采用三相微结构模型和扩展有限元法（XFEM），建立了计算模型，并对不可逆变形现象进行了数值模拟与分析。结果表明：由于PBX-9502中TATB晶粒的严重各向异性，以及TATB晶粒与黏结剂热力学性能的差异，在热循环加载过程中，PBX-9502试件内部产生了变形不协调与应力集中，致使黏结剂破坏和晶粒/黏结剂的界面脱黏等内部损伤，进而导致PBX-9502试件的热循环不可逆变形，计算结束时，PBX-9502试件的轴向应变达到了0.2%。

摘要:为确保现场混装乳化炸药使用安全，通过动态挤压模拟炸药泵送装药过程，利用激光粒度分析、显微镜观察、水溶法硝酸铵析出量测试和粘度测试，对不同转速下制备的现场混装乳化炸药及其基质受多次动态挤压后的稳定性进行了研究。实验结果表明：当制备粒径大于5 μm时，乳胶基质受动态挤压后发生不同程度的析晶失稳，600 r·min^-1制备的乳胶基质受压10次后，硝酸铵析出量为受压前的5.14倍，粘度增大43%，油包水结构已经完全破坏；当制备粒径小于5 μm时，乳胶基质抗动态挤压能力提升，1400 r·min^-1制备的乳胶基质受压10次后，粒径增大2.16倍，硝酸铵析出量仅为受压前的2.14倍，粘度增大10%，微观结构保持稳定。动态挤压过程会加速乳胶基质析晶失稳与理化性质的改变，降低乳化炸药性能且不利于进行装填等工序，在生产实践中，需合理控制乳胶基质的制备粒径D≤5 μm。

摘要:为了研究晶体形态对炸药物化性能、应用方式和应用效果的影响，采用溶剂-非溶剂结晶法，分别以二甲亚砜（DMSO）为溶剂、乙酸乙酯为非溶剂、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐（EmimOAc）为结晶助剂，制备得到花球状2，6-二氨基-3，5-二硝基吡嗪-1-氧化物（LLM-105）晶体。EmimOAc的添加显著增强了LLM-105在DMSO中的溶解度，改变了LLM-105晶体生长方式和结构形态，对晶型无影响。热分析测试结果表明：花球状LLM-105晶体有两个明显的分解峰温，分别为347.3~350.5 ℃和356.7~360.4 ℃。采用GJB-772A-1997方法601.2测试了花球状LLM-105晶体的撞击感度，采用冲击片雷管起爆测试方法测试了花球状LLM-105晶体的冲击片起爆感度，结果表明：花球状LLM-105晶体的撞击感度与亚微米晶体相当，显著低于针状晶体；冲击片起爆电压低于亚微米晶体。

摘要:为了获得新型锆基非晶活性材料在动态加载条件下的力学性能及本构关系，采用压力渗透铸造法制备得到锆基非晶活性材料样品，借助分离式霍普金森压杆实验测量系统对其进行了不同应变率加载条件下的动态压缩实验，获得了应变率在300～1600 s^-1范围内材料的应力-应变曲线，利用高速摄影观察记录了不同应变率条件下试件的破碎以及释能过程。结果表明：锆基非晶活性材料性能表现为脆性材料特征，应力-应变曲线不存在屈服阶段，且当应变率由947 s^-1上升至1587 s^-1时，材料抗压强度由2.71 GPa上升至2.78 GPa，增幅较小，约为2.6%，而断裂应变由0.032下降至0.028，下降12.5%；材料的破碎程度以及释能反应现象随应变率增加较为明显，当加载应变率较大时，材料破碎过程中存在应变软化现象；根据实验数据，拟合得到了锆基非晶活性材料断裂失效前的一维弹脆性损伤动态本构方程。

摘要:采用溶剂挥发法制备获得1，3，5-三硝基苯/1，4-二硝基咪唑（TNB/1，4-DNI）共晶炸药，通过单晶X射线衍射表征共晶结构，其晶体属于正交晶系，P2₁2₁2₁空间群，晶胞参数：a=6.4068（5） Å， b=10.4569（8） Å， c=20.7164（17） Å， α=β=γ=90°， ρ=1.776 g·cm^-3， Z=4。采用差示扫描量热法（DSC）分析其热性能，结果表明其熔点为84.4 ℃，明显低于单组份TNB（123.5 ℃）和1，4-DNI（91 ℃）的熔点，且TNB/1，4-DNI共晶炸药经熔融冷却能够重新形成纯共晶炸药。采用经验氮当量法计算得到TNB/1，4-DNI共晶炸药的爆速为7704 m·s^-1，爆压为26.08 GPa，明显优于常用熔铸炸药TNT的爆轰性能。因此，TNB/1，4-DNI共晶炸药可作为一种新型熔铸炸药。

摘要:为分析弱刺激条件下炸药装药反应演化问题和约束条件对炸药爆炸反应的影响，构建了炸药爆炸反应速率增长的唯像模型，采用多介质任意拉式欧拉和流固耦合算法，实现了约束装药局部点火后缓慢燃烧反应到剧烈爆炸反应增长及其与壳体相互作用的数值模拟。基于强约束球形装药中心点火实验，数值模拟分析了约束条件对压装PBX-2炸药爆炸反应压力增长过程的影响，结果表明壳体强度或厚度增加，装药内反应压力的峰值也增大；随着钢壳厚度从5 mm增加到20 mm，压力峰值从163 MPa增大到1357 MPa，而且压力增长过程存在很大的差异，但随着壳体破裂解体，抑制了爆炸向爆轰反应的转变。

摘要:针对俯仰角速度对弹丸侵彻多层靶弹道的影响问题，在分析大量文献数据与数值模拟数据基础上，采用LS-DYNA有限元软件，开展了考虑/不考虑俯仰角速度条件下弹丸侵彻多层靶数值模拟，对比了着靶时间、着靶速度、着靶点偏移、攻角、着角、引信过载等数据，结果显示考虑俯仰角速度下的数值模拟结果与试验更吻合。基于此，模拟分析了不同大小、方向俯仰角速度对弹丸侵彻多层钢筋混凝土靶弹道的影响，结果表明同等大小情况正向俯仰角速度比负向俯仰角速度对弹道影响更大，且为确保弹丸在目标建筑物内爆轰，其俯仰角速度大小、方向须控制在-627°·s^-1~427°·s^-1之间。

摘要:在快速压缩机实验平台中利用高速成像及动态压力采集手段研究了FOX-7/NC/NG快速热刺激下的自着火行为。结果表明样品在快速压缩机上止点热力条件为3.0 MPa， 598.1 K，环境平均热加载速率约为1.2×10⁴ K·s^-1时，未发生自着火；保持压力不变，提高温度至913.1 K，平均热加载速率升高至2.5×10⁴ K·s^-1时，样品发生自着火。对样品在3.0 MPa，913 K下的自着火过程进行多次重复实验，发现其着火延迟时间（IDT_I）误差小于20%，燃烧持续期误差小于5%；FOX-7/NC/NG样品在不同热加载速率下的实验表明，热加载速率越高，自着火越快，燃烧持续期越短。

摘要:为了研究奥克托今（HMX）晶体的激光辐照效应，采用多种技术手段表征了HMX晶体在360 nm紫外激光下的微观结构演化。光学显微镜下观察了激光辐照下HMX晶体内部的缺陷积累直至细化开裂的过程。通过对原位拉曼光谱分析发现HMX吸收紫外光子后会激发HMX分子，引起环的振动。采用原位广角X射线散射（WAXS）、单晶衍射（SCXRD）和原位小角X射线散射（SAXS）技术研究了HMX在紫外激光辐照过程中的晶体变化及缺陷演化，发现HMX不会发生相变但会细化并产生新的缺陷。原位SAXS结果表明，激光辐照1170 min后HMX孔隙不断增多，并在10~20 nm和30～40 nm两个区域呈双峰分布。激光辐照过程中HMX的小尺寸孔隙不断增多并逐渐融合成更大尺寸的孔隙，缺陷不断累积，微孔隙延伸成微裂纹，再扩展成宏观裂纹。

摘要:高张力键或高能化学键是构成颠覆性含能材料的重要基元，但由于难形成、易断裂，它们的构筑一直是化学与含能材料领域中的一个难题。利用分子笼独特的内部空间“协助”构筑此类化学键为相关研究提供了一条可行的路线，并且已经付诸实践。本文归纳了分子笼的“限域效应”、弱相互作用及电子传输等特性，探讨了其在阻止氧气氧化P₄等高张力材料、稳定芳基五唑等高活性物质、富集NaN₃等反应物以加速反应、改变反应路径等过程中的作用，梳理了分子笼在这些过程中扮演的“防火墙”、“稳定剂”、“加速器”、“搬道工”等角色，为分子笼在TdN₄等新型含能化合物的制备与能量可控释放研究提供借鉴。同时，也指出了今后研究的重点方向：设计、合成新型高效的分子笼；开发良好的表征分子笼复合物的方法手段；加强多重环境响应分子笼与含能材料的复合与释放研究。