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:为了改善纳米硼粉的分散性，提高纳米硼粉的能量输出，利用同轴静电纺丝法制备了n-B/NC/F₂₆₀₂核壳纳米纤维；利用扫描电子显微镜（SEM）对不同芯层溶液质量分数、壳层溶液质量分数、工作电压、针头到收集器之间的距离、注射速率制备的样品进行形貌分析，探索了最佳制备条件。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）、红外光谱仪（IR）对最佳制备条件制得的样品进行了形貌分析；利用燃烧性能测试、热力学模拟、DSC-TG对其进行了性能分析。研究结果表明：最佳制备条件为芯层溶液质量分数15%、壳层溶液质量分数15%、工作电压16 kV、针头到收集器之间的距离12 cm、芯层流速3.6 mL·h^-1、壳层流速6 mL·h^-1；所得纺丝产物平均直径为1.32 μm；燃烧性能测试测得最高燃烧压力峰为0.51 MPa，平均升压速率0.61 MPa·s^-1，表现出优异的燃烧性能；热力学模拟显示产物平均分子量为29 g·mol^-1，燃烧较充分；DSC-TG显示硼在n-B/NC/F₂₆₀₂增重比原硼粉多43.43%，硼在n-B/NC/F₂₆₀₂中的放热峰温比原硼粉降低了41 ℃，同轴静电纺丝法可更好地优化纤维的纳米结构。

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:为探究SiC质量分数、SiC粒径和Al粒径及其交互作用对PTFE/Al/SiC（PAS）反应材料力学性能的影响，通过2³析因准则设计并制备了8种不同配比的PTFE/Al/SiC反应材料，并进行了准静态压缩实验和分离式霍普金森压杆实验。通过t值排序法筛选显著因子，并分析显著因子贡献率及扰动趋势。通过响应面法分析显著的交互作用。结果显示，较高的SiC质量分数对PTFE/Al/SiC材料的力学性能具有积极影响。在应变率突变的情况下，SiC粒径对材料力学响应产生了相反的扰动趋势。Al颗粒对于PAS材料系统的力学响应作用有限。强烈的因子交互作用不容忽视。在低应变率加载下，SiC质量分数/SiC粒径交互作用显著，当SiC质量分数高且粒径较小时，可以双重优化颗粒分散状态和界面结合强度，从而提高材料的力学响应。在高应变率加载下，较高SiC质量分数的PAS材料动态力学响应较高，且SiC粒径/Al粒径交互作用显著。当SiC与Al颗粒的粒径尺寸接近时，材料的动态响应值能够得到有效提高。

摘要:含能材料在国防以及民用等领域均有重要的战略价值。其中，热分解特性是直接关系到含能材料能否有效应用的最主要特征之一，明确含能材料的热分解行为及机理对进一步提高其热分解效率或抑制其不稳定分解至关重要。以3种典型含能材料：环四亚甲基四硝胺（HMX）、六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）和3，4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）为研究对象，从关乎热分解特性的基础物化性质展开介绍，总结其相关热分解行为及机理，重点论述了影响其热分解特性的材料结构特征和添加剂类型。发现硝基脱除是热分解发生的关键步骤，而富含活性中心的金属元素材料和富含活泼基团的有机类材料易与硝基作用，能加快热分解过程。无机非金属材料则因其具有较大的比表面积和优异的气体扩散能力也可起到促进分解的作用。以共晶、包覆、加入钝感剂为主的3种方法被广泛用于提高这3种含能材料的热稳定性能。在热分解机理研究基础上，开展热分解促进剂和抑制剂的设计研发，这将有效推动含能材料热应用的创新发展，成为未来含能材料热分解特性的研究重点。

摘要:为深入了解激光与黑火药的相互作用机理，研究采用基于Michelson干涉的相位调制超快光声探测方法，对纳秒脉冲激光作用于硝酸钾、硫磺、石墨以及黑火药表面激发的光声信号进行了检测，分析讨论了光声信号中的物理和化学反应过程信息，建立了光致黑火药反应的速率模型。结果表明：在纳秒激光辐照下，黑火药未发生显著的热化学反应，但是存在其他形式的反应，并且该反应增强了光声信号；黑火药的光声信号强度与激光脉冲能量呈近似线性关系；黑火药的反应速率与激光脉冲能量呈近似正相关，在激光脉冲能量较强时呈下降趋势，当激光脉冲能量为10 mJ左右反应速率达到最大值为20 mmol·s^-1。

摘要:武器弹药的安全问题十分重要，关乎装备的生存力和战斗力。弹药面对的复杂恶劣环境，对弹药安全性提出更高要求，发展安全弹药是必由之路。弹药安全性主要取决于固有安全性和安全性增强技术。不敏感炸药是提高弹药固有安全性的关键途径，装药和结构增强与防护是提高弹药安全性的重要手段。为满足弹药高毁伤威力和安全性要求，需要从炸药的分子、晶体、混合体系等多尺度结构上平衡协调炸药高能量与不敏感之间的突出矛盾；装药结构、弹体弱链结构和防护增强等安全性增强技术可有效控制弹药装药意外点火和反应烈度及其演化，进一步提高弹药在异常环境及事故条件下的安全性。为此，提出了安全弹药系统设计思路与技术方法：加强不敏感炸药多尺度材料设计与性能调控基础，补齐装药结构与防护增强及装药异外点火反应控制短板，探索发展材料—结构—功能一体化设计。

摘要:为研究药型罩形位偏差对聚能装药射流成型及其破甲过程影响，采用经脉冲X光摄影试验和侵彻深度试验验证的数值模型，探究了药型罩偏移量在0~0.05D_k范围内时罩表面压力分布情况、射流成型参数及侵彻深度的演化规律，获得满足良好射流性能的药型罩偏移量允许范围，并揭示了药型罩偏移与偏斜耦合情形下射流形态及横向速度的变化规律。结果表明：药型罩偏移影响了t=10 μs和t=12 μs时刻（压垮过程中期和中后期）罩表面压力的旋转对称分布，而t=4 μs和t=14 μs（压垮过程早期和后期）几乎不受影响；药型罩偏移量为0.0125D_k时，射流保持着良好的准直性和连续性，侵彻深度较轴对称情况下降了6.6%；当药型罩偏移量超过0.0125D_k后，射流形态呈弓形状，弯曲严重时将会发生断裂，且侵彻深度下降百分比均超过10%；当药型罩偏斜角为-0.015α，偏移量由0向-0.0125D_k变化时，射流弯曲方向发生改变，弯曲程度呈先减后增的趋势变化。

摘要:针对热刺激下熔铸炸药点火时基体炸药已处于熔融液化状态，反应产生的高温气体以气泡云形式在液态炸药中扩展和反应的物理特性，考虑燃烧气泡云尺度分布和激活发展机制，建立了熔铸炸药点火后燃烧气泡云反应演化调控模型，可较好地反映炸药本征燃烧速率、壳体约束强度、装药结构尺寸、预留空气隙体积、泄压孔面积等对装药反应演化过程和终态反应度的影响规律，并通过与实验结果对比验证了模型的适应性。结果表明：随着壳体约束强度和装药尺寸增加，装药自增强燃烧速度增长越快，装药反应烈度增大；通过泄压孔结构冲开阈值和泄压孔面积的匹配设计，实现装药反应烈度控制，在本研究装药条件下，泄压孔面积占壳体总面积达8.6‰时可控制装药反应烈度为燃烧，为装药热安全性设计和烈度评估提供理论依据。

摘要:超细2，6-二氨基-3，5-二硝基吡嗪-1-氧化物（LLM-105）具有安全性好、冲击起爆阈值低等特点，在起爆传爆序列方面具有广阔应用前景。固相熟化是超细LLM-105贮存使役过程中的主要老化行为，会导致粒径长大、性能劣化。温度、湿度是影响固相熟化的重要环境因素，但影响机制尚不清晰。为此，研究采用原位小角X射线散射（SAXS）、扫描电子显微镜（SEM）和原位原子力显微镜（AFM）等方法，捕捉不同温湿度环境下超细LLM-105颗粒结构演化行为，分析其固相熟化机制。结果表明：超细LLM-105在120 ℃下老化30 d后发生了明显的固相熟化，比表面积（SSA）下降了41.6%，熟化机制以奥斯特瓦尔德熟化（Ostwald Ripening，OR）为主导，伴随斯莫鲁霍夫斯基熟化（Smoluchowski Ripening，SR）。湿度通过促进OR显著加速超细LLM-105固相熟化，在60 ℃、90%相对湿度下老化30 d，SSA下降35.8%。

摘要:为了认识初始自由空腔对约束奥克托今（HMX）基PBX-3炸药慢烤反应烈度的影响，以圣地亚热点火（SITI）实验装置为参考，设计了初始自由空腔体积率分别为1.0%和7.4%的弱约束慢烤实验装置。在相同的温升速率下开展了约束HMX基PBX-3炸药慢烤实验，通过小尺寸K型热电偶测量炸药中心平面不同位置以及壳体表面的温度变化历程，采用耐高温光子多普勒测速探头测量炸药热爆炸后壳体的运动速度，并在慢烤箱中回收实验装置残骸。结果表明：在相同的壳体约束强度和加温条件下，2种不同初始自由空腔体积率的约束PBX-3炸药均在中心区域首先发生点火反应；初始自由空腔体积率为1.0%时，热爆炸时刻壳体表面的温度更高，炸药整体温度更高，炸药点火反应后壳体加速更快、速度更高，实验装置残骸碎片更小，反应烈度更高。分析认为：初始自由空腔体积率为1.0%时，热爆炸前炸药受到的应力更大，炸药损伤更严重；炸药中心点火反应后，更大的热应力使得炸药点火反应产生的气体在中心聚集形成更高的压力，炸药燃烧速率更大，燃烧产生的高温气体更容易进入微裂纹，形成更强的对流燃烧，导致压力增长速率更快，炸药反应更剧烈。

摘要:为探究3，4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）对层状复合温压装药爆炸释能过程的影响，制备了外层装药具有不同铝粉含量（60%~94%）和不同DNTF含量（0~40%）的多种双层复合装药，采用密闭罐体进行了氮气与空气环境下的爆炸试验，并基于准静态压力与有效机械能的关联性，获得了装药在不同反应阶段的输出能量，同时结合爆炸火球的演变，分析了不同装药的铝粉后燃烧过程。结果表明，当外层装药的DNTF为40%时，其被冲击分散后，散布的DNTF颗粒极易点火并迅速增长，提升了铝粉无氧燃烧速率与云团边缘铝粉有氧燃烧速率，爆轰及无氧燃烧释放的机械能之和比同组分均匀装药提升12%；当外层装药中的DNTF由同比例的聚四氟乙烯（PTFE）替代时，铝粉抛撒后的燃烧速率大幅降低，与外层装药含DNTF的复合装药相比，释放的总机械能下降约22%，冲击波超压、温度也下降显著；当外层装药全部为铝粉时，高浓度的铝粉云团发生持续时间长且剧烈的有氧燃烧，释放的总机械能下降仅为5%，但爆轰及无氧燃烧释放的机械能之和却下降32%，冲击波超压峰值下降幅度较大。可见，复合装药外层中的DNTF组分对于提升铝粉云团的燃烧速率及爆炸早期的能量释放速率具有重要作用。

摘要:为了获得3-氨基-2，4，6-三硝基苯甲醚（ANTA）/N-甲基-2，4，6-三硝基苯甲胺（TNA）低共熔物的热分解性能及其熔融结晶动力学参数，采用差示扫描量热法（DSC）研究了ANTA/TNA低共熔物的热分解性能，计算了热分解动力学参数；采用微热量热法研究了添加剂奥克托今（HMX）和黑索今（RDX）对ANTA/TNA低共熔物熔融结晶过程的影响，并分别利用Šatava-Šesták法和Avrami法分析了低共熔物非等温熔融和结晶行为。结果表明：低共熔物的热稳定性较好，热分解动力学参数与ANTA和TNA接近；低共熔物熔融过程符合一级反应动力学，升温速率对熔融动力学参数影响较大，添加剂能够一定程度减弱熔融动力学参数对升温速率的依赖程度；低共熔物的结晶过程随降温速率的增大而逐渐向低温区转移，其结晶速率随结晶度的增大而减小，在HMX介质中，结晶速率受结晶度的影响较小，在RDX中的结晶速率随结晶度的增大而增大。

摘要:为研究1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（FOX-7） 颗粒在热刺激作用下的形貌演化过程及其对力学特性及机械感度的影响规律，选取4种具有典型粒径及形貌差异的FOX-7颗粒，通过控制加热时间及温度，并采用扫描电子显微镜、压缩刚度实验、机械感度测试等手段研究了FOX-7颗粒在受热后的形貌、力学特性及机械感度演化历程。结果表明，受热并恢复室温后，FOX-7颗粒表面会出现裂纹，随着加热温度升高或加热时间延长，大粒径颗粒（>100 μm）的表面裂纹进一步扩展生长并形成贯穿，颗粒层状开裂、发生片状剥离；小粒径颗粒（<100 μm）的表面裂纹不会随着加热温度升高或加热时间延长而进一步扩展生长。采用Kawakita方程对加热前后的FOX-7颗粒压制曲线进行拟合，发现受热后颗粒模量均增大，而小粒径颗粒的增幅更大。在颗粒粒径较大的情况下，FOX-7机械感度相对较低，在受热并恢复室温后仍可维持较低的机械感度；当颗粒粒径较小，FOX-7机械感度相对较高，在受热并恢复室温后，机械感度显著上升，可能与其模量增幅更大有关。

摘要:为提高炸药密度及爆轰能量，将端羟基含氟黏合剂（密度1.40 g·cm^-3）应用于浇注PBX（polymer bonded explosive）炸药配方中。研究了甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、六亚甲基二异氰酸酯三聚体（3HDI）四种异氰酸酯固化剂对端羟基含氟黏合剂体系粘度、固化过程的影响，同时考察了固化剂对固化成型和力学性能的影响。结果表明，固化剂可显著降低黏合剂体系粘度。在25~70 ℃考察温度范围内，温度越高，黏合剂体系粘度越低。60 ℃以上端羟基含氟黏合剂体系粘度变化平缓且各体系相差较小。三官能度异氰酸酯作为固化剂，粘度、开放期及凝胶时间更适用于浇注PBX炸药制备工艺。基于88%固含量的含铝浇注炸药配方和捏合-真空吸注-固化制备工艺，以HTPB作为对比，研究端羟基含氟黏合剂对炸药制备工艺及性能的影响。端羟基含氟黏合剂基PBX炸药浇注流变性能和固化成型质量均较好，密度和爆热分别为1.96 g·cm^-3和7790 J∙g^-1，较HTPB基PBX炸药分别提升6.52%和6.55%。

摘要:AlH₃是一种新兴的含能材料，与Al粉相比，具有更高的能量密度。同时AlH₃燃烧释放大量的氢气，能显著降低燃气平均分子量，可以用作火炸药的含能组分。但AlH₃转晶过程极为危险，不稳定杂相分离困难，难以获得纯净的稳定相α-AlH₃。制备AlH₃配合物则可规避转晶的危险性，同时配合物保持了AlH₃的结构单元，可以通过重结晶方法进行纯化，具有广阔的应用前景。本文综述了AlH₃配合物的合成方法、AlH₃配合物的配位模式以及AlH₃配合物的种类及应用，重点分析了叔胺、叔膦、醚和卡宾配体及不同配位结构对AlH₃配合物的热化学性能的影响，展望了AlH₃配合物的研究方向。

摘要:为了研究储氢钽粉（HTa）对铝/聚四氟乙烯（Al/PTFE）反应材料的材料密度和能量密度的影响，制备了4种不同HTa含量（5%，10%，20%，30%）的Al/HTa/PTFE和不含HTa的Al/PTFE圆柱体试件，通过霍普金森压杆实验和弹道枪撞靶侵彻实验，对材料的动态力学性能、点火阈值、撞击毁伤与释能特性进行了对比研究。结果表明，Al/PTFE和Al/HTa/PTFE均为弹塑性材料，应力-应变变化趋势一致。4种Al/HTa/PTFE材料点火阈值分别为4470，5620，5135 s^-1和3948 s^-1，点火延迟时间随HTa填料的增加呈先降后升的变化。与Al/PTFE反应材料相比，Al/HTa/PTFE弹丸在间隔靶之间的反应区显著扩大，对靶板造成严重黑色烧灼痕迹，产生积碳效果，侵彻能力与二次破片毁伤得到提升，能进一步增强材料的撞靶毁伤水平。

摘要:针对双模战斗部结构设计及侵彻性能适用性等问题，设计一种采用变壁厚弧锥结合形药型罩的双模战斗部，利用ANSYS/LS-DYNA仿真软件，开展成型装药结构参数对双模毁伤元特征参数影响的规律性研究，基于优化结构，研究不同毁伤元对混凝土目标的毁伤情况。通过极差分析得到了双模战斗部最优结构参数匹配组合：药型罩锥角80°，弧度半径8 mm，药型罩上壁厚2.22 mm，下壁厚5.44 mm，装药长径比0.88，壳体厚度5 mm，对优化结果进行了X光成像试验验证，结果表明：仿真结果与X光试验结果吻合良好。杆式射流（JPC）相比聚能射流（JET）对混凝土靶侵彻时表面崩落及开孔性能具有明显的优势，而JET对混凝土靶的侵彻深度相比JPC则有显著提升。研究结果可为战斗部结构设计及应用提供参考。

摘要:为了获得热氧化与能量释放性能优异的新型合金燃料，采用铝热还原与超高温气雾化结合的方法，制备了球形铝钨合金燃料粉末（Al-25W），对其物相结构、氧化行为及能量性能进行了研究。结果表明，球形Al-25W合金粉末颗粒内部的亚稳态Al/W合金相均匀分布在单质Al基体中，且通过稳定化处理后亚稳态Al/W合金相转变为Al₁₂W相，并对外释放能量。球形Al-25W合金粉末具有比单质Al粉更高的氧化放热量与氧化增重，能在1400 ℃空气中完全氧化，且W原子全部氧化为WO₃并以气态形式挥发，残留氧化产物仅为Al₂O₃。球形Al-25W合金粉末的实测体积燃烧焓超过单质Al粉的理论体积燃烧焓（83000 J·cm^-3），可达（83132.1±608.5） J·cm^-3，且剧烈燃烧时生成气态燃烧产物WO₃。

摘要:氟聚物基活性材料是一种具有冲击反应释能特性的新型材料，在军事领域具有广泛的应用前景。为掌握氟聚物基活性材料的释能与毁伤特性，推进其在高效毁伤战斗部中的应用，研究梳理了氟聚物基活性材料冲击释能反应行为以及引燃引爆、侵爆耦合毁伤效应的研究现状，着重介绍了分离式霍普金森压杆实验、准密闭弹道实验和爆炸加载实验等在释能特性方面的研究进展；毁伤特性方面整理了反应弹丸、破片及反应射流的相关研究进展，重点说明了氟聚物基活性材料在聚能装药中的应用设计和反应射流成型的研究成果，及相关的反应模型和数值仿真的研究。在此基础上，讨论了未来研究方向：建立系统性反应模型与仿真方法；通过配方、工艺等参数对其性能进行调控；释能反应观测表征技术的创新与探索以及工程应用设计等。

摘要:为研究爆炸瞬态温度场作用下聚脲抗爆涂层的灼烧损伤特性，针对不同厚度（1 mm、4 mm和6 mm）的聚脲材料涂覆胶囊式储液容器进行近距爆炸条件下的实验测试。通过爆炸实验获得了聚脲涂层遭受爆炸瞬态高温灼烧后的宏-微观损伤特性，并结合比色测温技术及数值模拟方法分析了爆炸温度场对聚脲材料的灼伤机制。研究结果表明：本研究实验条件下，钝化黑索今（RDX）爆炸温度最大值约为3792 K，大于聚脲材料的初始分解温度（231.2 ℃）。灼烧现象主要发生在聚脲材料表层，当表层与内部孔洞之间薄层被贯穿破坏时，爆轰产物进入材料内部孔洞导致聚脲的灼烧深度明显增加，并形成斑点状的灼烧外层。聚脲的灼烧程度与爆轰产物密度、爆轰产物沿聚脲层厚度方向传播速度正相关，爆轰产物作用于聚脲层的单位面积质量达到0.0195 g·cm^-2时发生灼烧，且热传导是造成聚脲发生热分解的主要原因。研究方法及结论可为工程防护评估及抗爆聚脲改性提供参考。

摘要:受限于模型试验箱尺寸，水下爆炸离心模型试验中爆炸荷载在试验箱边界产生的反射波必然会影响试验的预期效果，因此减小模型箱边界效应将会大幅度还原试验实际情况并提高试验精度。基于耦合欧拉-拉格朗日（CEL）方法对水下爆炸离心模型试验进行数值模拟，通过试验和理论结果对比及1、2、4、6、8 mm和10 mm尺寸网格分析，验证了数值模型的可靠性，在此基础上对比研究了5、10、15 mm和20 mm厚度橡胶和泡沫作为边界消能材料时水下爆炸离心试验中冲击波荷载的传播特性，分析了各边界材料的吸波耗能机理。结果表明：2 mm欧拉网格尺寸能够兼顾计算效率和计算结果准确性；在模型箱内壁敷设橡胶或泡沫材料能有效降低水下爆炸冲击波的反射效应；在5 mm厚度条件下，橡胶材料较泡沫材料对冲击波吸收效果更为明显，但随着材料厚度的增加，泡沫材料吸波效果更加优越；橡胶材料和泡沫材料对冲击波低频信号均有一定的抑制效果，而对高频段信号抑制效果较弱。

摘要:为研究聚能杆式射流成型及其对混凝土和岩石靶体的侵彻破坏特性，分别开展了大隔板聚能装药射流成型X光试验及侵彻混凝土和岩石靶试验。同时，利用ANSYS/AUTODYN有限元软件，针对大隔板聚能装药爆轰波演化过程、杆式射流成型及侵彻混凝土和岩石过程进行了数值模拟，结合试验结果分析了聚能杆式射流对混凝土和岩石靶体的侵彻毁伤特性。研究结果表明：大隔板聚能装药炸药采用Lee-Tarver状态方程能够较为准确的描述爆轰波的传播过程，射流参数（侵彻体长度、射流长度、射流头部速度和射流直径）与试验相比最大误差为12.8%。大隔板聚能装药起爆后可形成大长径比的杆式射流，侵彻后的混凝土和岩石靶中均有明显的开坑区，但侵彻混凝土过程中扩孔作用不明显。其中，侵彻试验中混凝土靶形成的侵彻深度和侵彻孔径相较于岩石靶分别提高了46.7%和48.1%，而岩石靶表面破坏程度和开坑区域均大于混凝土靶。与混凝土靶相比，由于射流侵彻岩石靶过程中裂纹的不断扩展，形成的裂纹长度和宽度均大于混凝土靶，因此靶体损伤范围较大，内部破坏严重。

摘要:为筛选优化高能燃料空气炸药（FAE）的配方组分，以石油醚、环氧丙烷和乙醚作为液体燃料，硝酸异丙酯和硝基甲烷作为液体敏化剂，金属铝粉作为固体组分，通过EXPLO5计算软件比较了不同配比FAE的爆炸压力和爆炸温度，并在无约束条件下进行了液体和液固FAE配方的云雾爆轰实验，对爆炸场、温度场等参数进行了毁伤效果分析，并量化评估了各体系的热毁伤、超压毁伤的效果。结果表明，石油醚、环氧丙烷与硝酸异丙酯混合的混合液体FAE，在石油醚质量占比55%~70%条件下，爆轰性能上表现较优。液固混合FAE中液固比例为1∶1条件下具有较良好的爆轰性能，并在无约束云雾分散实验中表现出最佳的云雾分散状态。两种体系的FAE配方在1 kg的二次起爆药量下云雾爆轰可以稳定反应，能达到爆轰状态，且在毁伤能力均具有较优效果。

摘要:为研究含能结构材料对多层薄钢靶的超高速毁伤特性，利用二级轻气炮开展了PTFE/Al基和Al基全金属两种含能结构材料超高速撞击多层钢靶的典型毁伤模式研究，得到了材料类型和侵彻速度对毁伤效应的影响。研究结果表明，相比于惰性金属材料，两种含能结构材料对多层薄钢靶均具有明显的靶后横向毁伤增强效应，能够对第二层靶板产生大破孔的毁伤效果，破孔孔径可达弹径的4倍以上。基于AUTODYN数值仿真软件开展了含能结构材料参数有效性验证和含能弹体不同侵彻速度下毁伤效果的数值仿真，结果显示J-C强度模型联合Lee-Tarver三项式点火反应模型和J-C强度模型联合Shock状态方程分别能够较好地描述PTFE/Al基和Al基全金属含能结构材料对多层薄钢靶的破孔毁伤特性。此外，材料释能机制的差异使得提高侵彻速度对提升PTFE/Al基含能结构材料的毁伤效果的作用有限，但能够明显提升Al基全金属含能结构材料对多层钢靶板的毁伤效果。

摘要:为了研究多个爆炸成型弹丸（MEFP）对战斗部装药的冲击起爆问题，进行了单、双爆炸成型弹丸（EFP）冲击引爆带盖板B炸药的试验，测试了单EFP和双EFP对带盖板B炸药的冲击引爆能力，同时利用AUTODYN有限元软件开展了EFP对带盖板B炸药冲击引爆行为数值模拟研究，分别分析了单EFP和双EFP的成型过程、引爆带盖板B炸药的作用过程，获得了B炸药发生爆轰时的临界盖板厚度（H_c）。进一步，建立了双EFP同时引爆带盖板炸药临界条件的工程计算模型。试验结果表明：试验获得的EFP长18 mm，直径19 mm。单EFP冲击带盖板B炸药发生爆轰的临界盖板厚度范围为10 mm≤H_c<15 mm，而双EFP作用时的临界盖板厚度范围为15 mm≤H_c<20 mm。另一方面，数值模拟结果表明，在单EFP作用下，带盖板B炸药发生爆轰的临界盖板厚度为13 mm；而双EFP作用下，带盖板B炸药发生爆轰的临界盖板厚度为19 mm，相较于单EFP作用时的H_c提高了46.2%，数值模拟结果与试验结果吻合较好。工程模型能较准确地预测双EFP同时冲击起爆带盖板炸药的临界起爆速度。

摘要:圆筒试验是目前标定炸药爆轰产物状态方程参数最常用的试验之一，为了确定炸药爆轰产物JWL状态方程参数，设计并搭建了探针式圆筒试验平台。采用一组具有径向位移差的镀金探针和20 ns高精度脉冲测时仪记录圆筒膨胀过程中的多个离散点，当圆筒在爆轰产物驱动下膨胀到探针头部形成回路时，脉冲测时仪记录下时间，据此可获得圆筒壁的位移时程曲线。研究开展了两组TNT炸药的探针式圆筒试验，得到了圆筒膨胀位移离散点，试验结果显示两组试验曲线相差较小，表明探针式圆筒试验具有较好的重复性。采用BP-GA算法确定了TNT炸药的爆轰产物JWL状态方程参数，将确定的JWL参数代入有限元软件进行数值检验，结果显示仿真得到的位移曲线相对试验曲线的决定系数R²为0.9997，表明JWL参数具有较高的精度。

摘要:为了评估湿热老化对季戊四醇丙烯醛树脂（123树脂）-黑索今（RDX）浇注高聚物黏结炸药（PBX）炸药性能的影响，开展了湿热加速老化试验研究。采用水分吸附仪，材料试验机，扫描电镜以及红外光谱等表征方法，分析了该浇注PBX炸药试件的吸湿性能及其湿热老化前后的力学性能、断面形貌和老化机理。结果显示，RDX、123树脂及其浇注PBX的吸湿率随相对湿度的升高逐渐增加，其中123树脂的吸湿率最大，相对于主炸药RDX有较强的吸湿性，表明浇注PBX的吸湿性由体系中123树脂占主导；红外光谱结果显示123树脂经湿热老化后存在吸湿水解现象，同时湿热老化显著影响123树脂基浇注PBX力学性能，环境湿度越高123树脂基浇注PBX力学性能下降越显著，且随着老化时间延长力学性能下降明显；经65 ℃/90% RH老化5 d抗压强度下降了17.60 MPa，降幅达24.09%，抗拉强度下降了2.32 MPa，降幅达28.78%，当老化30 d时抗压强度下降了77.80%，抗拉强度下降了58.56%。研究结果表明123树脂基浇注PBX对湿度较敏感，而123树脂吸湿水解是导致浇注PBX力学性能显著下降的主要原因。

摘要:微生物修复技术是通过高耐受且人工驯化微生物的代谢作用将污染场地中的有害污染物降解的修复技术。提高微生物降解效率、探究代谢途径与中间代谢产物是含能材料污染场地的微生物修复的关键，为此，研究简述了含能材料的污染现状，介绍了修复含能材料污染场地的常见方法，探讨了微生物修复含能材料污染场地的优势，总结了微生物修复含能材料污染场地的常见菌株、外部营养源和实际应用，同时梳理了各含能材料在微生物降解过程中产生的中间代谢产物，归纳了典型含能材料降解过程中的代谢途径，最后展望了微生物在修复含能材料污染场地的发展方向：研究具有优良生物刺激效果的生物制剂，分析降解含能材料微生物菌株的宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学和宏代谢组学，加强DNA、RNA、蛋白质和代谢物等方面的研究，通过转基因技术来提升微生物对含能材料的降解效果，以更好地激发微生物修复含能材料污染场地的潜力。

摘要:以2，4，6-三硝基甲苯（TNT）为代表的典型含能化合物存在多种毒性效应，严重威胁生产作业相关人员生命健康。为全面了解各种典型含能化合物的毒性效应，梳理总结了TNT、黑索金（RDX）、奥克托今（HMX）、六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）、1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（FOX-7）、2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）、3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮（NTO）、1，1′-二羟基-5，5′-联四唑二羟胺盐（HATO）及二硝酰胺铵（ADN）共9种常见典型含能化合物的哺乳动物急性毒性数据，并综述其主要毒性效应，指出TNT具有遗传毒性，致癌性，生殖毒性等多种毒性效应，可导致贫血、晶状体异常和白内障等中毒病症。CL-20具有遗传毒性，可诱导脱氧核糖核酸（DNA）氧化损伤及突变。RDX和HMX为神经毒性物质，可诱发癫痫等神经中毒症状。NTO、ADN和FOX-7具有较强生殖毒性，可损伤雄性生殖系统。DNAN与HATO具有免疫系统毒性，可干扰淋巴细胞水平，损伤脾脏。同时提出未来应该深入研究含能化合物的毒性作用机制，加强含能化合物毒性防护技术研究，探究新型含能化合物的毒性作用及多含能化合物间的联合毒性效应。

摘要:为了克服纳米硼粉易团聚、易氧化、燃烧性能差等问题，以氟橡胶（F₂₆₀₂）为黏结剂，采用静电喷雾法制备多种不同工艺参数的纳米硼/F₂₆₀₂复合微球，通过正交实验优化复合微球的制备工艺，寻找能使微球粒径均匀、形貌圆整的最佳制备工艺条件。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱、热重分析等表征了复合微球的形貌、结构以及热性能。结果表明最佳制备工艺条件为溶液浓度7%，F₂₆₀₂与硼粉质量比3.5%，工作电压18 kV，工作速率1 mL·h^-1；制备的纳米硼/F₂₆₀₂复合微球间分散性好，改善了纳米硼粉的严重团聚现象；原料纳米硼粉上出现的硼酸峰并未出现在复合微球上，说明静电喷雾法制备的复合微球能有效防止纳米硼粉表面被氧化；与原料纳米硼粉相比，复合微球的氧化增重提高了22.98%，与氧气的反应程度更深，硼能量释放更彻底。

摘要:为提高α-AlH₃与HMX和CL-20的相容性，选用带有不同有机官能团的硅烷偶联剂对α-AlH₃进行包覆改性。通过X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FT-IR）、X光电子能谱（XPS）和扫描电镜（SEM）对包覆改性前后α-AlH₃的结构和形貌进行表征，并考察α-AlH₃和改性后所得材料分别与HMX和CL-20的相容性。结果表明：硅烷偶联剂在不改变α-AlH₃本体结构的基础上，可在其表面形成均匀的包覆层；其中γ-巯丙基三乙氧基硅烷（KH580）包覆改性提高了α-AlH₃热稳定性，使其最高热分解温度提高1.7 ℃，活化能E_a值增加2.21 kJ·mol^-1；γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）改性后，α-AlH₃与HMX混合体系的相容性从3级提升至1级；KH550改性后，α-AlH₃与CL-20混合体系的相容性从4级提升至1级。

摘要:为了快速准确检测和分析六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）合成过程中产生的中间体和杂质，控制CL-20纯度或品质，保证其感度及爆轰性能，采用核磁共振（NMR）和超高高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UHPLC-QTOF-MS）技术快速、高效分析检测了CL-20典型合成工艺过程中组分及杂质。结果表明，六苄基六氮杂异伍兹烷（HBIW）中的杂质为1，3-二苄基咪唑，四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷（TADB）中的杂质为低酰基化的三乙酰基三苄基六氮杂异伍兹烷（TATB），四乙酰基六氮杂异伍兹烷（TAIW）中的杂质为未完全反应的TADB，CL-20中的杂质为未完全硝化的一乙酰基五硝基六氮杂异伍兹烷（MPIW）和二乙酰基四硝基六氮杂异伍兹烷（DATN）。

摘要:为了探究环氧丙烷云雾燃爆特性，采用20 L球形液体燃料爆炸测试系统，研究了点火延迟时间和质量浓度对环氧丙烷/空气混合物爆炸特性参数的影响，同时采用高速相机拍摄火焰传播过程，并利用比色测温技术重构了火焰温度场动态云图，探讨了环氧丙烷质量浓度对火焰温度的影响规律。结果表明：随着点火延迟时间的增加，最大爆炸超压和最大超压上升速率均呈先增大后减小的变化趋势，燃烧持续时间与之相反，最佳点火延迟时间为100 ms，此时最大爆炸超压达到最大值0.89 MPa；随着环氧丙烷质量浓度的增加，最大爆炸超压、最大超压上升速率和火焰最大平均温度均先增加后减少，在环氧丙烷质量浓度为498 g·m^-3时，最大爆炸超压和最大超压上升速率均最大，分别为1.02 MPa和60.91 MPa·s^-1，但最大平均温度对应的质量浓度明显比最大爆炸超压低，在质量浓度为415 g·m^-3时火焰平均温度峰值达到最大值1937 K。研究成果可为燃料空气炸药爆轰性能优化和毁伤效能评估提供参考。

摘要:为处理工业上洗涤3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮（NTO）粗品所产生的酸性洗涤水，研究提出非均相光Fenton降解NTO并联合吹脱的处理方法。首先以共沉淀-浸渍法制备催化剂Fe²⁺-Fe₃O₄@AC，而后以氧化体系（UV/Fe²⁺-Fe₃O₄@AC/H₂O₂）降解稀释洗涤水中的NTO（约4 g·L^-1），考察初始pH、双氧水投加量、催化剂浓度对降解效果的影响及催化剂的稳定性，筛选最佳降解条件。通过控制反应条件、猝灭自由基及EPR自由基捕捉测试推测可能的NTO降解机理。研究最佳条件下降解随后吹脱的过程中稀释洗涤水的化学需氧量（COD）及氨氮（NH₃-N）的变化。结果表明。该体系可高效降解NTO，最佳处理条件为pH为2，、n_H2O2∶n_NTO为5、催化剂浓度1 g·L^-1，150 min后可去除99%的NTO。催化剂稳定性好，5次循环实验后NTO去除率仍可达到82%。吹脱降解后废水的最终COD去除率与NH₃-N去除率均大于99%。反应由·OH与·O₂^-共同作用，其中•OH发挥主要作用。

摘要:为了研究温度对准静态加载下奥克托今（HMX）基高聚物黏结炸药（PBX）断裂行为的影响规律，利用半圆盘弯曲（Semi-circular Bending， SCB）准静态断裂试验，采用数字图像相关法（Digital Image Correlation Method， DICM）和基于裂纹扩展计（Crack Propagation Gauge， CPG）的裂纹扩展速率测试系统，研究了25，35，45，55，60 ℃和65 ℃下HMX基PBX的断裂特征、断裂阻力、损伤容限和裂纹失稳扩展速率。结果表明，随着温度升高，HMX基PBX断裂特征从脆性断裂逐渐转变为韧性断裂，表征裂纹起裂阻力的断裂韧度显著降低，损伤容限有一定的增强。半圆盘准静态弯曲脆性断裂条件下，裂纹失稳扩展速率在扩展路径上呈现出慢-快-慢的规律，最高速率约370 m·s^-1，温度升高导致裂纹失稳扩展速率有一定程度的降低。

摘要:为了研究富氮含能离子盐的撞击感度（IS）与分子结构的关系，在M06-2X/6-311++G（3df，3pd）理论水平下对21种含能离子盐进行了构型优化和量子化学参数计算，并以IS为目标值，以最高占据轨道能量（E_HOMO）、最低空轨道能量（E_LUMO）、偶极矩（μ）、极化率（α）、氧平衡（OB）、核独立化学位移（NICS）、可利用自由体积（ΔV）、静电势方差（σ²）、电离势（I）和电子亲和势（A）作为描述符，采用主成分分析（PCA）方法结合支持向量机（SVM）回归算法，建立了相关性较好的构效关系（QSPR）模型（相关系数和均方根误差分别为0.98和0.11）。采用该模型对新设计的6种新型富氮含能离子盐的IS进行预测，发现其中基于氮-（5-（1氢-四唑-5-基）-2氢-1，2，3-三唑-4-基）-4-硝基-呋咱-3-胺（HTANFT）设计的三种含能离子盐的撞击感度（依次为18， 17， 35 J）比传统炸药TNT（15 J）还要钝感，表明基于HTANFT设计的三种含能离子盐是潜在的理想含能材料。

摘要:为研究喷雾干燥制备高聚物粘结炸药（Polymer Bonded Explosives， PBXs）的包覆机理和黏结剂种类及含量对PBXs性能的影响，分别以聚酯型热塑性聚氨酯（Estane 5703）、氟树脂（F₂₃₁₄）、氟橡胶（F₂₆₀₂）和丙烯酸酯橡胶（ACM）为黏结剂，采用喷雾干燥技术制备细化FOX-7和含有不同黏结剂种类和含量的1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（FOX-7）基PBXs。分别采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、撞击感度测试仪测试样品的表面形貌、晶型、热分解特性和撞击感度，研究黏结剂种类和含量对FOX-7基PBXs性能影响。结果表明，喷雾干燥包覆样品晶型均为α-FOX-7；Estane 5703包覆样品拥有最佳的球形度、表面光滑度和机械安全性，但表观活化能降低10.61%，F₂₆₀₂包覆样品的热稳定性好，二者作为黏结剂均可有效降低FOX-7的撞击感度；黏结剂含量为3%~5%时，FOX-7基PBXs造型粉颗粒表面光滑，包覆黏结效果好；黏结剂含量为5%时，FOX-7基PBXs安全性能最佳。由FOX-7在熔融态下PBXs的微观形貌，分析喷雾干燥制备PBXs中黏结剂的包覆结构和降感机理，对比细化FOX-7和PBXs的撞击感度和表面元素原子比及化学态变化对其进行验证。

摘要:为了探究生物柴油对现场混装乳化炸药的热分解特性及抗振动性能的影响，利用激光粒度分析仪、光学显微镜、同步热分析技术、振动实验和水溶法，对以生物柴油为油相材料的现场混装乳化炸药基质样品的微观特性、热分解特性以及抗振动性能进行了研究，其中生物柴油的质量比分别为0%，1%，2%和3%。结果表明：添加生物柴油的现场混装乳化炸药基质样品平均粒径普遍较小，内相粒子的均一性较好，平均粒径与分散性指数较未添加生物柴油的样品分别降低了12.9%和38.0%；当体系中生物柴油的质量分数占整体的3%时，其分解反应的起始温度与峰值温度较未添加生物柴油的现场混装乳化炸药基质样品分别降低了5.8%和3.7%，反应活化能则降低了12.3%，热稳定性有所降低；在抗振动性能方面，生物柴油含量为3%的现场混装乳化炸药基质样品性能最差，其溶失率在6个周期后从0.117%增长到0.313%，且在4个振动周期后出现析晶现象；生物柴油含量为1%的现场混装乳化炸药基质样品抗振动性能最好，在6个振动周期后其溶失率从0.070%增长到0.197%，且未出现析晶。当样品中生物柴油含量为1%时，其内相平均粒径小、分布均匀性好、热安全性好且抗振动性能最佳。

摘要:为了研究落速 1000 m·s^-1条件下的燃料分散和爆轰过程，建立了燃料分散爆轰的计算仿真模型，以静态燃料分散及云雾爆轰实验结果作为数值方法进行了验证，分析了2 kg环氧丙烷燃料在高落速条件下分散爆轰的温度、压力随时间变化规律。结果发现：落速1000 m·s^-1条件下，数值模拟得到了云雾形态、浓度场随时间和空间的分布规律，云雾形态大致呈扇形，浓度随距离增加逐渐降低，最终达到稳定分布，云雾径向半径可达2.24 m，同时得到云雾爆轰过程及爆轰压力场、温度场的影响规律，起爆后形成弧形波阵面向外扩散且温度压力不断衰减。数值模拟结果与实验相吻合，为高落速云爆武器系统的安全设计提供了新途径。

摘要:为了研究铝粉对黑索今（RDX）基含铝炸药冲击起爆性能的影响，采用基于反向撞击法的炸药冲击起爆性能测试方法，对铝粉含量分别为0、15%和30%的3种RDX基含铝炸药（RDX/Al）的冲击起爆性能进行了对比研究。该测试方法采用火炮加载平台驱动炸药样品撞击LiF窗口，并利用光子多普勒测速仪测量了炸药与窗口界面粒子速度的变化历程。实验结果表明，该测试方法具有较高的测试精度（3%）和时间分辨率（5 ns），且对炸药样品的制备要求较低。在相同加载条件下，铝粉含量越高，含铝炸药冲击起爆反应增长越慢，与RDX炸药相比，铝粉含量为30%的RDX基含铝炸药的界面粒子速度达到峰值所需的反应时间增加了47%，表明铝粉的加入使得炸药冲击波感度明显降低，铝粉在含铝炸药冲击起爆过程中主要起到能量稀释的作用。

摘要:为了研究La₂O₃对Al/CuO铝热剂反应特性的影响，采用机械混合法制备了不同氧平衡状态，即当量比（φ）分别为1.0，1.4和1.8下的Al/CuO铝热剂，并分别掺杂2%，5%，10%，20%和30%的La₂O₃。利用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线能谱仪（EDS）、X-射线衍射仪（XRD）和差示扫描量热仪（DSC）分别对未掺杂和掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂的微观形貌、元素种类、物相以及放热过程进行了研究，采用燃烧管实验、T-jump快速升温点火实验和密闭爆发器实验对其燃烧特性和产气性能进行了对比分析。结果表明，零氧平衡状态（φ=1.4）下，掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂发生铝热反应的起始温度和峰值温度明显低于未掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂；掺杂2% La₂O₃的Al/CuO铝热剂放热量为1772 J·g^-1，较未掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂放热量1540 J·g^-1增长了15.1%。正氧平衡状态（φ=1.0）下，掺杂2% La₂O₃的Al/CuO铝热剂燃速为90.8 m·s^-1，比未掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂燃速61.9 m·s^-1增长了46.7%。Al/CuO铝热剂的点火温度随La₂O₃掺杂量的增加呈现上升的趋势。掺杂La₂O₃对Al/CuO铝热剂的产气性能有不同程度的改善，其中，正氧平衡状态（φ=1.0）和负氧平衡状态（φ=1.8）下，峰值压力较未掺杂时分别上升了34.5%和13.7%，对φ=1.4的铝热剂，产气性能改善不明显。火焰传播结果显示，La₂O₃的掺杂会改变Al/CuO铝热剂的火焰传播模式，随着掺杂量的增加，Al/CuO铝热剂燃烧状态由爆燃变为缓燃，能够作为一种燃烧速度和能量释放速率的控制手段。

摘要:热分析联用分析技术包括同步联用技术、串级联用技术和间断联用技术，常见的有热重-差示扫描量热联用（TG-DSC）、热重-红外/质谱联用（TG-FTIR/MS）、固相原位热红外检测技术（Thermolysis/RSFTIR）和热重-红外-质谱联用（TG-FTIR-MS）等，是研究含能材料热行为和分解机理的有效方法，对研究其燃烧和爆炸性能有重要意义。相较于单一的热分析技术，联用技术可以更加充分、高效和全面地评价含能材料热行为和热安定特性、揭示热分解机制。通过热分析联用技术全面深入研究含能材料的物化特性，对改善和提高其应用性能具有重要的现实意义和价值。本文全面综述了TG-DSC、TG-MS、TG-FTIR-MS、TG-FTIR-GC-MS和Thermolysis/RSFTIR热分析联用技术在含能材料研究中的应用进展，分析了其研究的相关内容、重要结果、特点及优势，并进行了相关展望，可开发高性能的计算分析软件，解决如质谱分析中重叠质谱峰的解析等问题，在热分析仪中引入新的扩展系统，拓展其应用范围，为新型含能材料的热分析研究提供技术上的支持。

摘要:顺序凝固工艺在熔铸装药中具有较大的应用需要。为探讨顺序凝固工艺参数对装药的影响，研究基于移动边界的建模方法，选用梯恩梯/黑索今（TNT/RDX，33.8/65）炸药，建立了模具入水顺序凝固过程模型，模拟研究了入水速度（0.15，0.20，0.25 mm·s^-1）、水浴温度（30，40，50 ℃）、模具预热温度（60，70，80 ℃）3个主要参数对凝固过程温度场以及缩孔缺陷的影响，并基于这3个参数设计了三因素正交试验，对模拟所得缩孔体积以及其均值和极差进行了研究，得到了最优的工艺参数：模具入水速度为0.15 mm·s^-1，水温50 ℃，模具预热温度60 ℃。模拟结果显示，入水速度对装药质量影响最大，其次是水浴温度和模具预热温度。相较于试验方案（模具入水速度为0.15 mm·s^-1，水温50 ℃，模具预热温度70 ℃），正交设计的模拟优选方案可将缩孔体积减少74%，表明了相互匹配的工艺参数是提高装药质量的有效方法。

摘要:使用基于微秒时间尺度上毫克级含能材料的激光诱导空气冲击波爆轰性能测试方法——The Laser-induced Air Shock from Energetic Materials （LASEM），结合脉冲激光系统和高速纹影研究了不同粒径以及不同堆积密度对六硝基六氮杂异戊兹烷（CL-20）、奥克托金（HMX）、黑索今（RDX）、1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（FOX-7）和2，6-二氨基-3，5-二硝基吡嗪-1-氧化物（LLM105）这5种含能材料冲击波特征速度的影响。结果表明，粒径小于75 μm时，测量结果偏差较大；粒径在75~500 μm之间时，测量结果波动性较弱，且与爆压值的排列顺序一致，能够作为参考数据评估实际的爆轰性能。堆积密度小于0.7 g·cm^-3时，测量结果波动范围较大；堆积密度在0.7~1.35 g·cm^-3之间时，测量结果较为平稳，且与爆压值的排列顺序一致，测量值更具参考价值。

摘要:采用分子动力学方法探究了一系列空位缺陷浓度（0%，1.56%，6.25%和12.5%）对1，1"-二羟基-5，5"-联四唑二羟胺盐（TKX-50）感度、力学性能和爆轰性能的影响。首先建立TKX-50完美晶体模型和空位缺陷模型，并验证研究所采用的Dreiding力场的正确性和有效性。然后对模型进行几何优化和分子动力学模拟，研究发现，空位缺陷导致TKX-50的内聚能密度减小、总氢键数目减少，表明含空位缺陷的TKX-50感度增加，安全性降低；并且随着空位缺陷的增多，羟胺阳离子间的氢键数目几乎不变，联四唑阴离子上以氧原子为氢键受体的氢键数目与其他氢键相比明显减少。另外，空位缺陷使得TKX-50的体积模量（K）、拉伸模量（E）和剪切模量（G）分别降低了1.530~4.122 GPa、3.066~10.652 GPa、1.216~4.202 GPa，表明随空位缺陷浓度的增加，TKX-50晶体的刚度下降。所有模型的柯西压（C₁₂-C₄₄）为正，表明所有模型均表现出延展性，且K/G值与泊松比（γ）随空位缺陷浓度的增加而增加，表明空位缺陷的增多使得TKX-50的韧性和塑性都得到增强。此外，空位缺陷还使得TKX-50的爆速和爆压分别降低了93~317 m∙s^-1和1.0~3.5 GPa，表明缺陷晶体的毁伤威力降低。

摘要:为了研究高温环境下胶体装药结构的安全防护问题及其爆炸特性变化，设计了由隔热外层、吸热胶体、乳化炸药组成的装药结构，采用物性测定、测温分析、爆炸测试技术（水下爆炸，爆速实验，胶体介质近场爆压测量）及现场实验（殉爆实验，炮孔传爆），分别研究了装药结构中3种胶体配比（高分子吸水树脂（SAP）质量比分别为0，0.5%和1%）与乳化炸药2种敏化方式（亚硝酸钠敏化、膨胀珍珠岩敏化）对隔热特性和爆炸性能的影响。结果表明：含0.5% SAP的胶体材料适用于装药结构，具有阻燃性、高比热容、低导热系数特性，隔热防护时间延长至55 min。水下爆炸与爆速实验中，随着水浴加热（100 ℃）时间的增加，2种敏化方式药包的各项爆轰参数（冲击波压力峰值、比冲量、爆速、爆炸总能量）均持续降低。受到乳化炸药破乳与敏化热点减少的双重影响，亚硝酸钠敏化型药包（EE-SN）的爆轰性能衰减比例高于膨胀珍珠岩敏化型药包（EE-EP）。加热2 h后，膨胀珍珠岩、亚硝酸钠敏化的药包爆炸总能量损失分别为4.76%，17.62%。在胶体介质近场爆压测量中，装药结构中胶体层会减弱爆炸冲击波强度。但现场实验爆破效果良好，且实现了装药结构30 mm殉爆、炮孔内稳定传爆，说明该胶体装药结构具有很好的高温爆破应用前景。

摘要:为了研究包覆结构对高聚物粘结炸药（PBX）动态损伤的影响，基于非局域近场动力学理论（Peridynamics， PD），结合Voronoi方法构建了含单层或双层包覆结构的高聚物粘结炸药（Polymer bonded explosive， PBX）的PD计算模型，模拟了不同加载条件下PBX的损伤响应。模拟结果显示，采用粘接剂1包覆时，相比于单层包覆而言，当加载速度分别为20，40 m·s^-1和60 m·s^-1时，双层包覆结构使HMX晶粒的损伤分别降低了42.8%、87.2%和46.8%，明显降低了PBX中HMX晶粒的损伤。HMX晶粒采用单层包覆结构时，损伤模式主要表现为穿晶损伤，采用双层包覆结构时，损伤模式转变为沿晶损伤。研究还得到了双层包覆结构下不同包覆材料对HMX损伤影响的定量结果，并据此得到了不同包覆结构的性能排序。同时发现包覆结构能够影响HMX晶粒内应力状态，从而影响HMX损伤程度。

摘要:六硝基六氮杂异伍兹烷（CL‍-20）的晶型转变与控制技术是含能材料领域的热点，也是其应用推广时必须解决的关键问题。为了更加深入掌握不同晶体特性ε‍-CL‍-20的晶型转变规律与机制，采用原位X射线粉末衍射仪技术，对其热晶变行为及等温晶变动力学进行研究，探讨了晶体表面及内部缺陷对CL‍-20的ε→γ热晶变行为的影响，计算了不同晶体特性ε‍-CL‍-20的等温晶变动力学并获得了相关参数。结果表明，温度是影响ε‍-CL‍-20热晶变的主导因素，对于几十到几百微米的ε‍-CL‍-20，随着晶体内部及表面缺陷的增多，热晶变起始温度降低、热晶变速率增大。与粒径100 μm的ε‍-CL‍-20晶体相比，超细ε‍-CL‍-20（0.5~1 μm）的热晶变起始温度更高，热晶变速率也较快，并从晶体缺陷的两面性解释了超细ε‍-CL‍-20的异常热晶变行为。CL‍-20在热刺激作用下发生ε→γ晶变时，晶体的表面缺陷及内部缺陷作为相变过程的薄弱环节对其有诱导作用，γ晶型在ε‍-CL‍-20晶体上成核势垒较低的空位、杂质或位错等缺陷处优先成核，随后在这些位置逐渐长大。

摘要:为研究圆锥形药型罩的锥角、锥径、壁厚3个参数对聚能射流效果的影响程度并优化药型罩结构，设计三因素四水平的正交试验，采用ABAQUS软件对聚能射流破甲进行仿真模拟，利用赋权灰色关联法分析射流破甲正交试验结果，得到药型罩的锥角、锥径、壁厚与射流破甲效果的关联度。结果表明：锥角对聚能射流破甲效果影响最大，锥径、壁厚的影响次之。最佳聚能射流破甲效果的药型罩参数组合为：圆锥角61.2°、圆锥半径18 mm、壁厚1.05 mm。最佳参数组合下，聚能金属射流最大速度为5855 m∙s^-1，侵彻靶板深度为59.43 mm，侵彻靶板开口直径为8.24 mm。研究结果可为聚能射流的侵彻应用提供相关理论指导。

摘要:模块装药是目前大口径加榴炮主要的装药结构之一。为了更加精确地研究单模块装药膛内燃烧的内弹道特性，分析膛内燃气流动及压力波变化规律，设计了模块装药燃烧模拟试验平台，并进行了单模块装药的膛内燃烧试验。根据模块装药的特点，分区域建立了模块装药轴对称二维两相流内弹道模型。基于高阶精度MUSCL（Monotonic Upstream-centered Scheme for Conservation Laws）格式，数值模拟了单模块装药药室内部点传火过程。结果表明，计算结果与试验结果吻合较好，不同测试点的压力曲线的计算峰值误差均低于4%，表明所建立数学模型和使用的计算方法能够较好地描述单模块装药药室内部燃烧过程。结果还发现，在t=5.0 ms前，由于模块未破裂，药盒端盖的阻隔导致主装药燃气无法及时向药室扩散，仅传火管燃气对膛内流场造成微弱的影响，这一时期药室内部压力最大值比传火管右端未破膜前仅上升约4.3%；当模块破裂后，模块与药室边界处存在3.05 MPa的压力梯度，使得火药燃气及固相颗粒沿轴向快速向药室自由空间流动，在弹丸底部区域形成较强反射压力波；随着时间的推移，压力波反复震荡，并逐渐减弱。

摘要:为探索炸药环境对纳米铝颗粒（ANP）氧化燃烧的影响，采用分子动力学模拟方法，研究了程序升温加热、恒温加热及绝热加热下ANP在硝化甘油（NG）、黑索今（RDX）和三氨基三硝基苯（TATB）环境中的氧化燃烧机理。结果表明，NG、RDX和TATB对ANP的氧化性依次减弱，对燃烧的微观机制产生了不同的影响。在氧化形貌上，随着炸药环境氧化性的减弱，ANP在急速升温下发生崩裂的程度减弱，氧化速度变慢，最终形成的Al团簇中Al原子的主要配位数从NG环境中的7配位下降为TATB环境中的6配位。并且在TATB环境中，ANP上解离的Al原子在环境中形成了原子数约为100的大团簇结构，这也抑制了ANP的氧化进程。在团簇数量上，程序升温加热下不同炸药环境间的差异较小。而在恒温加热和绝热加热下，随着炸药环境氧化性的减弱，ANP崩裂后形成的Al团簇数量减少，并且由于小Al团簇在氧化性弱的环境中不易团聚，此后Al团簇数量会在短时间内持续增加。在化学反应特性上，NG环境中的ANP主要与炸药分解的含氧产物反应，导致形成的Al团簇氧化更加完全。而在RDX和TATB环境中，ANP还能与N₂、CN等不含氧产物发生大量反应，导致形成的Al团簇中包含较多的C、H、N原子，Al团簇的氧化并不完全。

摘要:为确定高分子聚合物钝感剂和3，4-二硝基呋咱基氧化呋咱 （DNTF）的相容性，采用分子动力学（MD）模拟方法，分别构建了DNTF与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、氟橡胶（F₂₆₀₃）、顺丁橡胶（BR）和聚偏二氟乙烯（PVDF）混合的熔铸炸药模型，在COMPASS力场下，从径向分布函数、溶度参数和Flory-Huggins相互作用参数3方面研究了DNTF与上述4种高分子聚合物钝感剂的相容性，揭示了共混物分子间相互作用力本质。采用真空安定性实验法对4种共混物体系的相容性进行了实验验证。结果表明：共混物中同组分的分子间径向分布函数值比两组分的分子间值低，体系溶度参数均小于3 J^1/2·cm^-3/2，体系的相互作用参数值小于临界作用参数值，体系放气量均小于0.6 mL，说明DNTF与PMMA、F₂₆₀₃、BR和PVDF均相容，且数值模拟结果与实验结果相吻合。

摘要:为了研究聚烃、聚酯、聚氨酯、聚醚各类聚合物对2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）及其混合炸药力学性能的影响规律，采用X射线无损检测法研究了微晶蜡（WAX）、聚异丁烯（PIB）、聚丁二酸丁二醇（PBS）、聚己二酸己二胺（PA）、聚3，3，-二（硝酸酯基甲基）氧丁环（PBNMO）与DNAN的物理互熔性；通过显微镜观测含聚合物试样的凝固过程，分析了试样在凝固过程中的结晶特征，计算了样品的凝固线速率；在优选的聚合物基础上，采用材料试验机研究了聚合物含量对DNAN及混合炸药力学强度影响规律；分析了聚合物对DNAN及DNAN基混合炸药力学性强化机理。结果表明，与DNAN分子具有氢键或π键作用的PBS、PA、PBNMO可与DNAN试样良好互熔；可熔聚合物的加入使DNAN结晶固液界面平滑，凝固线速率降低54%以上，其中PBNMO对DNAN结晶形貌及凝固线速率改善最为明显；PBNMO可显著提高DNAN及其混合炸药试样的力学性能，添加2%PBNMO可使混合炸药抗拉强度、抗剪强度提高100%以上；机理研究表明，可熔聚合物通过改善试样微观凝固形貌，形成“钢筋混凝土”结构，达到减少材料内部缺陷、提高裂纹生长阻力的效果进而增强DNAN基混合炸药力学性能。

摘要:研究采用μ-CT对单轴压缩过程中的三氨基三硝基苯（TATB）基高聚物黏结炸药（Polymer Bonded Explosives， PBX）试件进行了原位扫描，获得了不同载荷下试件的三维数字体图像；采用基于反向组合高斯-牛顿配准算法（Inverse Compositional Gauss-Newton， IC-GN）的局部数字体图像（Digital Volume Correlation， DVC）方法分析了试件加载前后的2组数字体图像，获得了试件内部具有亚体素精度的三维位移场和应变场；基于获得的应变场根据胡克定律弹性本构关系，重建试件内部的三维应力场。研究结果表明，基于μ-CT和DVC结合的内部变形测量技术能够直观地揭示试件内部应变局部化区域的产生，并识别亚体素微裂纹在样品中的位置。

摘要:为了研究温度加载下含能材料的基础物性与分子间相互作用机制，基于准简谐近似，采用色散修正的密度泛函理论研究有限温度下FOX-7的晶体结构和热力学性质。通过引入零点能和温度效应修正可以显著提高实验温度下晶格参数的准确性，计算的晶格参数与实验值的误差在1%以内，在0~500 K温度范围内，FOX-7晶胞体积随温度的变化与现有实验值相比较为合理，其误差主要源自声子间相互作用的缺失。进一步，计算了不同条件下的热容、熵以及体积模量等基础热力学参数。结果表明：FOX-7的晶格参数和热膨胀系数均表现出强烈的各向异性，尤其是分子层间方向的膨胀率远高于分子层内方向。当温度达到200 K后，由硝基旋转引起的分子间相互作用变化使得晶体的热膨胀系数开始收缩，进而可能诱发FOX-7潜在的结构相变。绝热条件下的体模量与实验测量值符合较为合理，且体模量随温度的演化反映了FOX-7在有限温度下的软化行为。随着温度的升高，计算的热容和熵均逐渐增大，且等容和等压条件下的热容和熵受非谐作用影响表现出明显的数值差异。

摘要:为研究典型高聚物黏结炸药（PBX）在温度影响下剪切带和脆韧转换行为的关系，结合DIC数字图像技术，测试PBX在323~363 K下的剪切带参数，对剪切带演变规律与破坏模式进行深入分析。基于裂纹滑移理论模型，分析温度效应下PBX的脆韧转换机制，得到翼裂纹失稳扩展和塑性滑移区的判定条件。结果表明：在323~363 K下，PBX的剪切带宽度变化取决于剪胀和剪缩的竞争机制，其主要机制有4类：Ⅰ：剪胀与剪缩达到平衡；Ⅱ：剪缩占优；Ⅲ：剪胀占优；Ⅳ：剪胀间歇性占优。结合Griffith能量释放原理，发现试件的剪切强度、粘聚力、断裂韧度是脆韧转换的控制因素，并以此为基础，进一步获得了PBX脆韧转换的判定依据：当满足翼裂纹失稳的条件时，宏观破坏模式趋于劈裂破坏；当满足塑性滑移区的临界生成条件时，多个滑移区相互连接形成塑性滑移面，宏观破坏模式以剪切裂纹滑移的韧性断裂为主导。

摘要:为研究弱载荷作用下炸药起裂、裂缝扩展过程，分析加载条件对缝隙扩展的影响规律，研究基于钝感炸药的三点弯曲试验，采用考虑了材料的拉压异性、应变率效应，以及损伤失效的本构模型，开展了炸药起裂和裂缝演化过程的数值模拟研究，拟合了主要的计算参数，计算结果与试验数据符合较好，校验了计算模型及其适用性；数值模拟获得了炸药样品中裂缝产生和扩展过程的典型特征图像，分析了加载速率和加载位置对炸药裂缝扩展演化规律的影响。研究表明，初始裂缝尺寸越大，起裂越早；随着加载速率增大，起裂荷载也增大，反映了炸药样品的应变率效应；加载位置偏离初始裂缝位置时，对于不同加载速率情况，样品中的裂缝扩展演化路径差异很大，存在4种破坏模式。

摘要:为探究磁场对预混气体爆炸特征的影响及机理，以乙烯为例，通过自行研制的实验系统研究磁场对预混乙烯/空气爆炸压力、火焰传播速度等爆炸特征的影响，利用Chemkin-Pro模拟了乙烯爆炸链式反应过程，研究了乙烯爆炸链式反应的关键自由基，理论计算了磁场对自由基粒子的作用力，探讨了磁场影响预混气体爆炸的自由基机理。结果表明，在最大磁场强度3300 Gs作用下，6.5%乙烯最大爆炸压力降低18.18%、爆炸压力上升速率降低17.33%，沿着火焰传播方向，磁场对乙烯爆炸火焰传播速度呈现先促进后抑制的效应，抑制效果大于促进效果，总体呈现抑制效应。乙烯爆炸过程中的关键自由基为·H、·O、·CH₂。自由基在磁场作用下的受力与自由基的磁化强度成正比，乙烯爆炸关键自由基的磁化强度各不相同，在磁场作用下，自由基出现分层现象，减少了不同自由基之间的碰撞，降低基元反应速率，从而抑制乙烯爆炸。

摘要:为处理3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮（NTO）精制过程产生的有害酸性废水，研究采用碱性阴离子交换树脂吸附的方法处理废水并回收NTO。通过静态吸附实验筛选出4种市售树脂（D301、D201、D311、IRA402）中吸附效果较佳的树脂，并研究了吸附时间及废水初始浓度对树脂吸附NTO的影响；通过动态吸附实验进行了模拟废水的pH、初始浓度及流速的筛选，得到最佳的吸附条件，筛选效果较佳的脱附剂，并在最佳条件下进行了吸附脱附的5次重复实验，对脱附液进行酸化及萃取处理回收NTO。结果表明D301湿树脂对NTO有较好的吸附能力，吸附曲线符合Langmuir方程，由方程可推得其理论饱和吸附量为232 mg·mL^-1。在模拟废水的初始浓度为8 mg·mL^-1，流速3 BV·h^-1，pH 3时，D301对NTO的吸附效果最佳，饱和吸附容量为205 mg·mL^-1。树脂经10%NaOH溶液脱附，脱附效果最好，脱附率可达到98%。重复实验中，NTO的回收率为82%~88%，表明树脂性能稳定，可循环使用。可见碱性离子交换树脂吸附废水中NTO方法可行，具有实际应用前景。

摘要:火炸药在生产和加工中会产生苯胺废水，对环境造成较大的污染。为苯胺降解提供高效的菌种资源，从化工废水处理厂好氧曝气池活性污泥中分离出一株以苯胺为唯一碳源和能源生长的高效降解菌Q6，通过形态观察、生理生化特征和16S rDNA基因序列系统发育分析，初步鉴定菌株属于食酸菌属（Acidovorax sp.）。研究了接种量、温度、pH值、外加碳氮源对菌株Q6降解苯胺的影响，同时拟合了不同初始浓度苯胺的降解动力学过程和菌株Q6生长动力学过程。实验结果表明，在温度23~37 ℃和pH 5~8的条件下，菌株Q6均能高效降解苯胺，且氯化铵可作为最优共代谢氮源促进菌株对苯胺的降解。最适条件33 ℃、pH 7和接种量10%，该菌株对不同初始浓度（200~3000 mg·L^-1）苯胺的降解率均可达95.0%以上，降解苯胺过程呈现一级和零级动力学关系。Q6生长过程符合Haldane方程，其最大比生长速率μ_max为0.130 h^-1，半饱和常数K_s为190 mg·L^-1，抑制常数K_i为8497 mg·L^-1。研究表明，菌株Q6在处理含高浓度苯胺工业废水方面具有独特潜力。

摘要:典型第三代含能材料六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）特殊的多环笼状结构，使其生产过程会伴随着高浓度的有机溶剂，具有较大的生物毒性，为解决CL-20投产所造成严重的污染排放问题，研究通过内电解-碱解-生物处理组合工艺，采用零价铁还原硝基化合物、碱解分解乙酸乙酯和氯仿成为小分子有机酸的预处理工艺，利用厌氧-好氧生物组合工艺去除废水中的有机污染物。结果表明内电解工段可完全去除废水中的CL-20，反应最佳pH值为2。在pH值和停留时间分别为11和4 h的最优碱解工艺参数条件下，废水中的乙酸乙酯和氯仿的去除率分别达到（99.4±0.1）%和（95.4±0.9）%。经内电解-碱解预处理废水的可生化性得到显著提高，上流式厌氧污泥反应器（UASB）-曝气生物滤池（BAF）组合生物工艺最终出水化学需氧量（COD）可降至300 mg·L^-1以下，表明“内电解-碱解-UASB-BAF”组合工艺具有良好的运行稳定性。

摘要:针对现有方法（分光光度法和液相色谱法）在分析水样中肼、甲基肼和偏二甲肼含量中存在的选择性差、分析效率低等问题，开发了一种基于亲水色谱-质谱联用的肼类化合物含量分析方法。分别考察了样品配制条件、流动相组成及质谱分析条件对分离效果、分析时间、检测灵敏度的影响，优化得到了适合于肼类化合物分析的液相色谱-质谱分析条件。该方法使用80%异丙醇-0.1%甲酸溶液作为样品溶剂，进样10 μL进行分析；以70%乙腈-10 mmol·L^-1甲酸铵、pH=3.5的混合溶剂作为流动相，用亲水色谱柱进行分离；分别选取质子化肼-乙腈非共价加合物、质子化甲基肼、质子化偏二甲肼作为检测离子，并分别采用50、100、100 eV源后碰撞能对肼、甲基肼和偏二甲肼进行质谱分析。在0.01~2 mg·L^-1之间一定的浓度范围内，三种肼类化合物的质谱响应与其浓度呈现出良好的线性关系，可应用于水样中三种肼类化合物的定量分析。三种肼类化合物的方法检出限分别为0.04、0.005、0.025 mg·L^-1。对加标水样进行了分析，所得方法回收率介于92%~115%。

摘要:二硝基甲苯（DNT）生产工艺中产生的废水具有成分复杂、难生物降解等特点，为此本研究提出采用超重力强化O₃/Fe（Ⅱ）氧化降解DNT实际废水的思路，研究了操作参数对DNT废水去除效果的影响规律，揭示了超重力强化O₃/Fe（Ⅱ）氧化降解DNT的催化机理，分析了DNT降解过程中间产物，推测了其降解途径。结果表明：超重力因子的提高有利于硝基化合物的深度降解，体系 pH 值会影响臭氧的直接氧化和间接氧化反应以及催化剂 Fe（Ⅱ）的浓度，在超重力因子β为40，Fe（Ⅱ）浓度为 0.8 mmol·L^-1，O₃浓度为60 mg·L^-1，液体流量Q_L为80 L·h^-1，pH值为1.1的条件下，反应60 min硝基化合物的去除率达60%，相近操作条件下，硝基化合物去除率比鼓泡反应器（BR）O₃/Fe（Ⅱ）体系提高18.30%；电子顺磁共振图谱显示出1∶2∶2∶1的相对峰强度，表明了羟基自由基（·OH）的存在，证实该降解过程遵循·OH的催化机理；旋转填料床（RPB）O₃/Fe（Ⅱ）体系中降解DNT过程的中间产物主要有二硝基苯甲醛、二硝基苯甲酸、二硝基苯、间苯二酚和丙二酸，并推测了Fe（Ⅱ）催化臭氧氧化二硝基甲苯的降解途径。

摘要:从低温等离子体对偏二甲肼（Unsymmetrical Dimethylhydrazine，UDMH）降解的实际应用出发，以微秒脉冲电源和6根同轴反应管为主要构成，设计研制了基于气液两相介质阻挡放电的UDMH废水处理装置，探究了不同频率、不同脉宽的电源参数对实验装置放电功率和功率因数的影响，以功率因数为主要目标优选了微秒脉冲电源参数；并对两种典型浓度的UDMH废水进行了降解实验，测定了UDMH的去除率和降解能耗。实验装置的功率因数随频率变大而提升，且在脉宽2~10 μs间有极大值，电源参数优选为控制电压200 V、频率1000 Hz、脉宽6 μs。UDMH废水降解实验中，对于初始浓度43.5、264.5 mg∙L^-1的UDMH废水，UDMH去除率分别为99.9%、93.8%，降解能耗为0.51、0.18 kWh∙g^-1。结果表明，以石英玻璃加水膜为阻挡介质、空气为工作气体的同轴反应管能够通过DBD产生LTP活性粒子，以较低的能耗为代价有效去除UDMH，实验装置可较好应用于工程。

摘要:为验证时间-温度-应力原理在TATB基PBX拉伸蠕变中的适用性，实现长期拉伸蠕变变形评估计算，开展了某TATB基PBX恒应力不同温度的常规拉伸蠕变实验和恒温度梯级拉伸蠕变实验，采用陈氏法对梯级加载蠕变曲线进行分解处理，得到恒温度不同应力的拉伸蠕变曲线，基于非线性粘弹性材料的时间-温度-应力等效原理，采用二分法计算程序对各蠕变柔量曲线进行了平移汇集，获得了参考温度和应力（30 ℃、3.0 MPa）下的温度应力耦合蠕变柔量主曲线和考虑温度和应力的Williams-Landel-Ferry方程参数。结果表明在所分析的温度范围（30~50 ℃）和应力范围内（1.0~5.5 MPa），TATB基PBX的拉伸蠕变行为较好地符合时间-温度-应力等效原理描述，可以利用该原理通过高温度高应力的PBX短期拉伸蠕变实验预测其低温低应力的长期拉伸蠕变变形。

摘要:含铝炸药因其高能量密度和压力输出而被广泛应用。为了调控和提高含铝炸药的二次燃烧反应和压力输出，以竹子的微观结构为灵感设计了具有分级结构的HMX/Al径向梯度药柱，使用3D打印技术制备了不同铝含量和不同铝颗粒尺寸的HMX/Al径向梯度结构药柱，研究了Al含量和粒径分布对HMX/Al梯度结构燃烧性能和压力输出的影响。结果表明，当HMX/n-Al（160 nm）径向梯度结构按照从中心层向外层Al的质量分数分别为10%、20%和30%分布时，内层的燃烧反应和火焰传播速度比外层更快；其密闭空间内由于气体释放而获得的压力（2337.61 kPa）高于反向分布的梯度结构药柱。当HMX/Al径向梯度结构按照从中心层向外层Al粒径依次为10 μm-Al，5 μm-Al和n-Al分布时，梯度结构药柱的燃烧过程比较缓慢，可以看到单独铝颗粒的燃烧现象。当中间层为n-Al时，HMX/Al径向梯度结构具有最大的压力输出（1512.65 kPa），高于均相的HMX/Al药柱；当中间层为10 μm-Al时，获得了具有双重峰的压力输出。

摘要:为探究结构对铝/聚四氟乙烯（Al/PTFE）基反应材料燃烧性能的影响，提高氟基铝热剂燃烧性能，利用增材制造技术，制备了实心、空心、核壳结构和限域空心结构的Al/PTFE基反应材料以及限域空心结构的铝/氧化铜（Al/CuO）、铝/氧化铁（Al/Fe₂O₃）基反应材料。并采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、高速摄影仪和恒容燃烧仪对其微观结构、热性能、燃烧速率以及产气性能进行了研究。结果表明：各样品结构完整，组分均匀；核壳结构和限域空心结构的样品放热量比同质量的实心结构和空心结构的样品低；空心、核壳结构和限域空心结构的样品的燃速分别为实心结构样品的1.44、1.32倍和2.62倍；空心结构和限域空心结构的样品的产气性能与增压速率获得明显提高，其中限域空心结构的样品提升最明显；Al/PTFE基、Al/CuO基和Al/Fe₂O₃基的限域空心结构材料燃速比其实心结构均有着明显的提升，该结构对Al/Fe₂O₃材料燃速提升最明显。制备空心结构材料来调控线条的燃烧性能有望对新型高性能武器的设计提供新思路。

摘要:金属-炸药粘接界面的结构完整性评价具有重要意义和工程应用价值。为实现金属-炸药界面脱粘缺陷的高灵敏度检测，研究了基于多次超声脉冲反射的检测和成像方法，计算分析了铝、虫胶、黑索今（RDX）炸药3种介质的声阻抗以及粘接界面的超声反射特性，进一步针对不同胶层厚度和人工预制脱粘缺陷试件提取和分析了3次回波信号，讨论了不同胶层厚度对脉冲多次回波幅值的影响规律。实验结果表明，铝-胶界面、铝-水界面的反射波幅值差异明显，一次与多次回波均能有效区分有无胶层的区域，铝-胶界面引起的声衰减在多次回波中持续累加。随着胶层厚度增加，铝-胶和铝-水界面的声衰减特性差异在超声多次回波中体现的累加效应逐渐减弱。人工预制缺陷检测实验结果表明，多次超声脉冲反射法可以检出最小圆形Φ1.5 mm和矩形1 mm宽的脱粘缺陷。

摘要:为研究小尺寸高聚物黏结炸药（polymer bonded explosive，PBX）半球的热冲击损伤特征，针对Φ10 mm TATB基和HNS基PBX半球样品开展了0~100 ℃水浴温度冲击实验，利用X射线显微层析成像（Micro-computed tomography，μCT）技术研究了样品损伤的三维形态和分布特征，并采用热弹塑性二维轴对称模型对样品温度冲击过程的热传导和热应力进行了模拟分析。CT结果表明温度冲击后2种样品均由边角起裂，其中TATB基PBX半球沿边部环向扩展，形态曲折，具有撕裂和脆断特征；HNS基PBX半球沿轴向基本贯穿，形态平直，具有脆断特征。数字模拟结果表明温度冲击过程中TATB基PBX半球内部产生较强的拉应力，由边角区域至中心区域拉应力先后超过其拉伸强度，导致主裂纹由半球边角区域萌生并向内扩展。样品损伤形态与温度冲击作用下的应力分布特征、黏结剂温度特性吻合。本研究为TATB基和HNS基PBX温度冲击损伤机理分析奠定了基础。

摘要:为探索硼氢化镁（Mg（BH₄）₂）对硝胺炸药热稳定性的影响，采用差示扫描量热法（DSC）研究了Mg（BH₄）₂/黑索今（RDX）、Mg（BH₄）₂/奥克托金（HMX）和Mg（BH₄）₂/六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）3种混合硝胺炸药的热分解性能，并采用同步热分析-红外连用技术（TG-FTIR）分析了3种混合物的热分解气相产物。结果表明：Mg（BH₄）₂对3种硝铵炸药的热分解和表观活化能产生了不同的影响，RDX和CL-20分解放热量分别增加了14.7%和32.1%，HMX的分解放热量减少了45.8%；RDX的表观活化能降低了15.8 kJ·mol^-1，HMX和CL-20的表观活化能分别提高了19.7 kJ·mol^-1和11.5 kJ·mol^-1。Mg（BH₄）₂没有改变3种硝胺炸药的热分解气相产物，其主要产物均为NO₂和N₂O；Mg（BH₄）₂使HMX、RDX热分解产物和含量变化不大，使CL-20出现了明显的水峰，NO₂与N₂O的浓度比值降低了89.2%；表明Mg（BH₄）₂对RDX和CL-20的热分解有促进作用，对HMX热分解有抑制作用。

摘要:为了研究交联催化剂2，4-戊二酸铜-环辛二烯复合物对弹性体性能的影响，以端炔基环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚（PTPET）为黏结剂，叠氮化合物为固化剂，添加质量分数为0.01%、0.02%、0.05%、0.10%交联催化剂，制备了一系列聚三唑交联弹性体S1~S4，并采用红外光谱、热重分析法、平衡溶胀法、动态热机械分析法等对S1~S4进行化学结构、热稳定性、力学性能和网络结构进行表征。结果表明，PTPET弹性体较PET弹性体稳定，交联催化剂含量对S1~S4的热稳定性无影响，分解温度均在405 ℃附近；聚三唑交联弹性体S2网状结构最完善，力学性能最优，玻璃化转变温度T_g为-67.4 ℃。

摘要:为提高α-AlH₃的稳定性，采用酸性和有机溶液对其进行了处理，通过结构表征、稳定性测试和机械感度测试对比研究了处理前后的样品，探讨了改性对α-AlH₃释氢性能的影响及改性机理。结果表明，改性方法有效且对样品释氢性能影响微弱，改性后的α-AlH₃的释氢损失量不超过1%，起始释氢温度和释氢峰值温度变化不超过±3 ℃，最大释氢速率变化不超过20%，其中，氢溴酸处理增强α-AlH₃贮存稳定性的效果最好，样品贮存期间释氢量由0.87%降至0.02%。酸性和有机溶液处理能够使样品表面的杂质和缺陷减少，酸性溶液处理的α-AlH₃表面形成了无定形氧化铝或氢氧化铝，增强了α-AlH₃的稳定性。相较于有机溶液，酸性溶液在实际应用中更适于作为改性剂。

摘要:为了研究丁羟四组元推进剂在宽温围压条件下的单向拉伸力学性能，采用宽温-围压气体试验系统研究了不同温度（-50 ℃、20 ℃和70 ℃）、不同围压（0.1 MPa、2 MPa与8 MPa）与不同拉伸速率（100 mm·min^-1、1000 mm·min^-1和4200 mm·min^-1）下推进剂力学性能的变化规律。采用SEM扫描电镜与微米CT相结合的手段从细观层面分析宏观力学性能发展的内在细观原因，以此揭示外载荷对高固含量推进剂力学性能的影响机制。研究表明，常温与高温条件下，推进剂的损伤以“脱湿”为主；低温常压下则主要为“脱湿”和颗粒的韧断，当围压增大时会向颗粒的脆断转变，但延伸率随围压的增大仍然增大，分析认为主要是围压抑制了孔洞的产生和损伤的演化；在高围压不同拉伸速率下，常温和高温下推进剂表现出来的力学性能较为接近，这是因为高温会使粘合剂基体与固体填料之间的相互作用减弱，推进剂出现更严重的脱湿，而高围压则会抑制“脱湿”而减弱温度的影响；采用时压等效叠加原理（TPSP）进行最大抗拉强度主曲线拟合分析时，在低温-50 ℃条件下，时间-压强压位移因子与对应围压之间的关系并不符合标准形式，对于高固含量的推进剂而言TPSP叠加原理具有一定的使用局限性。

摘要:为详细探究高氯酸铵基分子钙钛矿型含能材料（H₂dabco）（NH₄）（ClO₄）₃（DAP-4），/5，5"-联四唑-1，1"-二氧二羟铵（TKX-50）混合物的热分解特性（其中H₂dabco²⁺为1，4-二氮杂双环［2.2.2］辛烷-1，4-二鎓离子），采用差示扫描量热法-热重/质谱/傅里叶红外光谱联用技术对比分析了DAP-4、DAP-4/TKX-50混合物的热分解特性和气体产物，利用固体原位红外技术对DAP-4、DAP-4/TKX-50混合物凝聚相特征基团随温度的变化进行了研究，最后推测出了DAP-4/TKX-50混合物热分解机理。结果表明，DAP-4与TKX-50混合后，DAP-4对TKX-50的热分解影响较小，TKX-50热分解产生的热量使DAP-4可逆相变吸热峰消失，但几乎不影响其高温下的热分解；DAP-4/TKX-50混合物热质量损失分为2个阶段，第一阶段质量损失为43.4%，第二阶段质量损失为52.4%，分解残渣剩余4.2%；DAP-4热分解产生的气体产物主要有NH₃、H₂O、HNCO、HCN、CO、HCl和CO₂，DAP-4/TKX-50混合物热分解产生的气体产物主要有H₂O、NO、N₂O、HCl、NH₃、N₂、HNCO、HCN、CO和CO₂。DAP-4/TKX-50混合物的热分解机理为：TKX-50分子内发生氢离子可逆转移，生成羟胺和1，1′-二羟基-5，5′联四唑（BTO）；羟胺在高温下再继续分解为小分子气体，BTO分解产生的碎片部分聚合成偶联产物；最后，DAP-4离子键断裂，笼状骨架瞬间坍塌，强还原性和强氧化性气体组分在高温下发生剧烈氧化还原反应，并释放大量热。

摘要:3，3′-二硝基-4，4′-偶氮呋咱（DAAzF）是3，3′-二氨基-4，4′-氧化偶氮呋咱（DAAF）合成过程的主要杂质之一。目前尚不清楚DAAzF作为杂质对DAAF热性能的影响。为此，本研究使用了基于共溶解-共析出策略的杂质掺杂方法，将0.5%~10% DAAzF均匀掺杂于DAAF中，得到DAAF@DAAzF炸药，并采用同步热分析技术研究了DAAzF对DAAF@DAAzF炸药热性能的影响。结果表明，DAAzF明显降低了DAAF的熔点，10% DAAzF会导致DAAF的熔点从246.4 ℃下降至239.3 ℃。当存在5%的DAAzF时，DAAzF还会与DAAF形成低共熔物。DAAzF的存在会降低DAAF@DAAzF炸药初始热分解过程的活化能和指前因子。总之，DAAzF作为杂质会加速DAAF@DAAzF炸药的热分解，降低其热稳定性。

摘要:高聚物黏结炸药（Polymer Bonded Explosive， PBX）是由占极大体积分数的单质炸药颗粒与少量高聚物黏结剂组成的多相复合材料，其中颗粒与黏结剂的界面脱粘以及细观结构是影响材料力学性能的重要因素。可以通过将随机模拟方法与Voronoi方法相结合，建立细观尺度下PBX材料的代表性体积元进行分析。但当颗粒为多级配时，该方案生成的模型大颗粒周围的颗粒呈条状散射形状，因此本研究在Voronoi方法的基础上改进了PBX细观结构的建模方法。首先根据PBX-9501颗粒与黏结剂的细观界面特性，采用三阶段黏结界面本构关系，对PBX-9501材料在静态拉伸下颗粒与黏结剂界面的损伤演化进行数值模拟，获得的PBX-9501宏观力学性能与实验数据比较吻合，其次对使用有限元隐式静力分析时的收敛性与代表体积元尺寸之间的关系进行讨论，结果表明代表体积元尺寸越大则模拟界面脱粘的收敛性越差。

摘要:为获得3，3-双（叠氮甲基）氧杂环丁烷-四氢呋喃共聚醚（PBT）-甲苯二异氰酸酯（TDI）黏结剂体系固化反应行为规律，采用微热量热法研究了固化温度、固化比以及增塑剂对PBT-TDI体系固化反应的影响，并对PBT-TDI体系的固化反应动力学和热力学进行了研究与分析。实验结果表明：（1）固化反应温度越高、固化剂TDI含量越多，PBT-TDI体系固化反应速度越快；（2）增加增塑剂2，2-二硝基丙醇缩甲醛与2，2-二硝基丙醇缩乙醛混合物（A3）以及癸二酸二辛酯（DOS）用量会降低PBT-TDI体系的固化反应速度；（3）PBT-TDI体系的固化反应符合n级反应动力学模型，其表观活化能E_a为12.81 kJ·mol^-1，指前因子A为1.48×10^-2 s^-1。

摘要:纳米碳具有比表面积大、安全钝感、燃烧产物绿色无污染、与反应物接触面积大及易改性等优点，在调节高能炸药、推进剂、铝热剂等含能材料性能方面具有一定优势。本文总结了纳米碳对含能材料的分解特性、感度、力学性能、燃烧性能的影响、以及其用于含能材料检测、吸附、降解方面的应用进展。分析了典型纳米碳，如纳米金刚石、富勒烯、纳米碳纤维、碳纳米管和石墨烯在含能材料改性中的作用机理，并指出纳米碳在含能材料应用中存在的问题，提出未来的发展方向：（1）优化纳米碳制备工艺，解决纳米碳成本高、易团聚和批次差异较大等问题；（2）扩大纳米碳应用范围，探究洋葱碳等新型纳米碳结构以及改性纳米碳对含能材料性能的影响；（3）根据特定环境与纳米碳调节机理，优化纳米碳在含能材料性能提升中的应用条件。

摘要:为了研究氘化对三过氧化三丙酮（TATP）化学键振动性质以及热分解行为的影响，分别以丙酮和丙酮-d₆为原料，过氧化氢为氧化剂，硫酸为催化剂，制备了TATP和氘代三过氧化三丙酮（TATP-d₁₈）。采用核磁共振波谱、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热法对TATP和TATP-d₁₈进行表征，使用Kissinger法、Ozawa法和Friedman法计算得到了TATP和TATP-d₁₈的非等温反应动力学参数。结果表明，TATP-d₁₈分子中各化学键的振动频率相比于TATP表现出不同程度的红移现象，C—H（D）键伸缩振动频率之比（ν_C—H/ν_C—D）约为1.36；由Kissinger法、Ozawa法和Friedman法所得TATP-d₁₈的表观活化能（E_K=80.54 kJ·mol^-1，E_O=83.56 kJ·mol^-1，E_F=72.27 kJ·mol^-1）均高于这3种方法计算得到的TATP的表观活化能（E_K=67.91 kJ·mol^-1，E_O=71.01 kJ·mol^-1，E_F=63.79 kJ·mol^-1），这表明TATP-d₁₈具有更高的热稳定性；计算所得的TATP与TATP-d₁₈的热爆炸临界温度分别为402.37 K和423.46 K，这也证实了TATP-d₁₈具有更高的热稳定性；计算得到了TATP和TATP-d₁₈的非等温分解过程热力学参数，证明了TATP和TATP-d₁₈不会自发发生热爆炸。

摘要:为了防止铁酸钴（CoFe₂O₄）纳米颗粒团聚，提高其对奥克托今（HMX）和哈托（TKX-50）的催化分解性能，采用类石墨氮化碳（g-C₃N₄）作为CoFe₂O₄纳米颗粒的分散剂载体，通过溶剂热法原位生长制备了CoFe₂O₄/g-C₃N₄二元纳米复合材料，并利用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪以及差示扫描量热仪等研究了其组成、结构形貌及催化分解性能。结果表明，CoFe₂O₄/g-C₃N₄复合材料形貌均匀密实，使HMX和TKX-50的热分解峰温分别降低了7.0 ℃和41.3 ℃，表观活化能分别降低了341.1 kJ·mol^-1和21.0 kJ·mol^-1，同时增大了其放热量。残渣分析结果发现HMX几乎完全被催化分解，而TKX-50催化分解不彻底，其残渣和CoFe₂O₄/g-C₃N₄形成了微米级块状混合物。

摘要:为建立适用于含能材料的精密燃烧热测量系统和方法，基于示差热流量热原理，使用由960对热电偶组成的三维热电堆作为核心测量元件，使用苯甲酸标准物质对装置进行标定，研制出一种基于三维热电传感技术的微小药量含能材料燃烧热测定方法和装置，并利用该燃烧热测定装置对环四亚甲基四硝胺、六硝基六氮杂异伍兹烷、环三亚甲基三硝胺、3，4-二硝基呋咱基氧化呋咱、二氨基二硝基乙烯和硝基胍6种典型含能材料的燃烧热进行了测定。实验结果表明，仪器量热系数为（64.804±0.071） μV·mW^-1，标定的相对不确定度为0.109%；6种含能材料在298.15 K时的固相标准摩尔燃烧热（Δ_cU）依次为-（2749.1±4.5），-（3593.6±6.0）， -（2115.2±3.4），-（3040.8±4.8），-（1211.4±2.3） kJ·mol^-1和-（898.4±2.0） kJ·mol^-1，测定结果与文献报道值能够较好吻合，表明所研制的微小药量燃烧测定装置能够广泛应用于含C、H、O、N物质，尤其是珍稀样品及易爆炸物质燃烧热的测定。

摘要:（C₆H₁₄N₂）［Na（ClO₄）₃］是新型含能钙钛矿化合物的典型代表，需明确其热分解行为、热分解机制及感度特性，以推动其在配方中的应用。以差示扫描量热-热重分析方法实现了分解放热量、分解温度等参数的获取；以动力学模拟计算解析了相关分解机理；以同步热分析-红外-质谱联用技术结合原位红外技术探索了（C₆H₁₄N₂）［Na（ClO₄）₃］的分解产物及分解历程；以国军标法获得了热感度、摩擦感度与撞击感度参数。结果表明：在10 ℃·min^-1的升温速率下，（C₆H₁₄N₂）［Na（ClO₄）₃］分解放热量为4227 J·g^-1，分解温度则达到345 ℃，高于黑索今（RDX）、奥克托今（HMX）、六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）等多数现役含能材料，显示了优异的热稳定性；分解产物研究表明其立方笼状骨架有效稳定了内部结合的有机物分子，使其热稳定性较高。此外，（C₆H₁₄N₂）［Na（ClO₄）₃］在100 ℃下加热48 h的放气量约0.04 mL·g^-1，撞击感度与机械感度分别为32%和80%，优于RDX和HMX。

摘要:为了解决Al粉点火困难、燃烧团聚的问题，进行了铝粉合金化与氧化剂包覆改性研究。利用声共振混合技术制备了AP@Al/Ni复合燃料，采用氧弹量热仪测试不同高氯酸铵（AP）含量下复合燃料的反应热；采用扫描电镜分析了优选复合燃料的形貌特征；通过同步热分析仪对比研究了AP、Al/AP混合物、Ni/AP混合物及AP@Al/Ni复合燃料热反应特性；并采用非等温动力学法评估了Al、Ni及Al/Ni复合物催化作用下AP分解特性。结果表明，当AP质量含量为38.90%时配方最优，AP@Al/Ni复合燃料的反应热达到最大值。与Al、Ni相比，Al/Ni复合物对AP分解影响最显著，使AP的高温分解峰温降低了76.9 ℃，分解热增加了84.8%；由弗里曼（Friedman）法获得AP@Al/Ni复合燃料中AP的热分解表观活化能为103.9 kJ·mol^-1，且该过程服从三维（A3）成核与核生长物理模型。

摘要:为了评估季戊四醇丙烯醛树脂-黑索今（RDX）基浇注高聚物黏结炸药（PBX）炸药的老化性能，参照MIL-STD-1751对试件开展了热加速老化试验。采用红外光谱，超景深显微镜以及扫描电镜等表征方法，研究了老化前后浇注PBX炸药试件的微观结构和老化机理。结果显示，季戊四醇丙烯醛树脂基浇注PBX炸药经65 ℃老化260 d仍表现出较好的质量和尺寸稳定性，变化率均低于0.25%，优于MIL-STD-1751评价标准（<1%）；该浇注PBX炸药除颜色变化外，试件表面和断面微细观结构无显著变化，且黑索今（RDX）颗粒和黏结剂界面结合较好，断面以穿晶断裂为主；随老化时间延长，该浇注PBX炸药拉伸和压缩力学性能均显著增强，经65 ℃老化60 d和150 d后压缩破坏强度分别增加了6.42 MPa和13.69 MPa，增幅达8.46%和18.05%，而PBX哑铃经老化90 d和180 d后拉伸破坏强度分别增加了0.78 MPa和1.13 MPa，增幅达6.34%和9.19%；基于原位红外测试方法，分析了力学性能增强的机制，认为季戊四醇丙烯醛树脂老化过程中的后固化行为是引起力学性能增强的主要原因。

摘要:炸药的安全性能和起爆过程与其在高温高压下的行为密切相关，开展炸药的高温高压研究对于深入理解其安全本质及起爆性能意义重大。本文综述了12种单质炸药的高温高压结构演化研究结果，主要包括以环三亚甲基三硝胺（RDX）和环四亚甲基四硝胺（HMX）为代表的硝胺类炸药，以季戊四醇四硝酸酯（PETN）、2，4，6-三硝基甲苯（TNT）为代表的经典硝酸酯基、硝基类炸药以及以2，6-二氨基-3，5-二硝基吡嗪-1-氧化物（LLM-105）和1，1′-二羟基-5，5′-联四唑二羟胺盐（TKX-50）为代表的新型高能低感炸药等，详细总结了这些炸药在高温高压作用下的相变过程，并对比了不同研究者关于同种材料研究结果的异同，为开展新型单质炸药的高温高压研究提供一定参考。

摘要:为提高混合炸药二次反应的能量，采用溶剂蒸发法制备了新型氧化剂高氯酸铵（AP）-高氯酸锂（LiP）复合物，并采用扫描电镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）对其形貌和晶型进行了表征，采用差示扫描量热法（DSC）对其热分解性能进行了分析；采用电测法对含有AP-LiP复合物、AP-LiP机械混合物及AP的3种高聚物黏结炸药（PBXs）的水下爆炸威力场参数进行测试。结果表明，AP-LiP复合物的晶体形貌较为规则，晶体表面较光滑，粒径分布比较均匀，未发生团聚。AP-LiP复合物的晶型化程度高，晶形较为完整。AP-LiP复合物的热分解性能优于AP-LiP机械混合物。水下爆炸试验结果表明，相对于含AP的PBX炸药，含AP-LiP复合物的PBX炸药的冲击波能、气泡能及水下爆炸总能量分别提高了0.098~0.154、0.254 MJ·kg^-1以及0.352~0.408 MJ·kg^-1，且随着距离的增加，能量衰减变慢。

摘要:为了深入研究3，4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）特征基团的热分解特性，采用差示扫描量热法（DSC）、快速扫描傅里叶变换红外光谱法（FTIR）分析了DNTF的凝聚相热分解特性；利用变温红外原位池技术在2.5，5.0，10.0 ℃·min^-1等三种升温速率下研究了DNTF的特征基团随时间（温度）的变化；采用Coats-Redfern法计算得到了DNTF的硝基、呋咱环、氧化呋咱环的热分解动力学参数；基于DNTF的特征基团热分解特性，推测了DNTF的热分解机理。结果表明：DNTF特征基团的热分解受三维扩散机理控制，DNTF分子内的基团反应活性为硝基>氧化呋咱环>呋咱环，随着加热速率提高，各基团的反应活性表现出增大的趋势。推测DNTF热分解过程为C─NO₂先断裂，然后连接呋咱环和氧化呋咱环的C─C键断裂，最后氧化呋咱环和呋咱环中N─O键断裂，且氧化呋咱环比呋咱环更快发生分解。

摘要:为了研究3，4-二硝基吡唑（DNP）的热分解特性及机理，基于ReaxFF力场采用反应分子动力学方法对DNP热分解过程中的主要中间产物、最终产物和化学反应进行了模拟。采用绝热加速量热仪（ARC）对DNP进行热分解测试，收集分解产生的最终气体产物，采用质谱（MS）技术对收集到的气体产物进行鉴定。模拟结果表明，C₃HO₄N₄、C₃HO₃N₄、C₃HO₂N₃、C₃HNO₂、NO₂是DNP热分解过程中的主要中间产物，H₂O、CO₂、N₂是主要的最终产物。实验检测到的主要气体产物为H₂O、CO₂、N₂，还检测到部分H₂、O₂和NH₃。根据模拟结果可知C₃HO₃N₄为最早生成的中间产物，H₂O为最早生成的最终产物。C₃HO₃N₄和N₂分别为中间产物和最终产物，其含量最大。通过分子动力学模拟得到了DNP热分解过程中的主要化学反应。根据得到产物的生成时间、丰度和主要化学反应，推测出了DNP的热分解机理。

摘要:为了探究3，5-二甲基-4-羟基苯基五唑的热分解行为，采用紫外-可见光吸收光谱结合量子化学计算，对3，5-二甲基-4-羟基苯基五唑（HMPP）随温度升高的热分解过程进行了追踪，并通过差示扫描量热仪测试了HMPP的热稳定性。结果表明：HMPP的初始分解温度为-14 ℃，其在紫外-可见光区域由五唑环所产生的特征吸收峰在284 nm处，3，5-二甲基-4-羟基苯基叠氮（HMPA）上的叠氮基所产生的特征吸收峰在258 nm处；随着温度的升高，整个体系在284 nm处的吸收峰逐渐降低。为了探究HMPP紫外可见光吸收光谱变化的具体原因，采用柱层析的方式分离HMPP的分解产物，利用核磁共振氢谱和X射线单晶衍射的方式对HMPP的分解产物进行了结构表征，确定了HMPP的主要分解产物为2，6-二甲基对苯醌和4-（（4-羟基-3，5-二甲基苯基）氨基）-2，6-二甲基环己-2，5-二烯-1-酮；并确定了在HMPP热分解结束后，整个体系的紫外-可见光吸收是由化合物4和5的紫外-可见光吸收叠加导致。

摘要:叠层复合装药是由两种或两种以上装药通过叠加的方式复合而成，可以通过装药结构设计调控其安全性和能量输出特性。为研究叠层复合装药的殉爆安全性，选取典型高能炸药与钝感炸药组合的叠层复合装药为研究对象，通过数值模拟和殉爆试验研究装药结构对临界殉爆距离的影响规律。结果表明，相比于单一高能炸药PBX-1，复合装药临界殉爆距离可减小53.3%（由7.5 mm减小至3.5 mm），能量降低22.9%；复合装药中钝感炸药厚度必须要达到特定阈值（3 mm）以上才能明显降低复合装药临界殉爆距离；随着钝感炸药占比增大，复合装药临界殉爆距离趋近于单一钝感炸药PBX-2的临界殉爆距离。

摘要:为探究聚四氟乙烯（PTFE）的温度引发相变特性对铝-聚四氟乙烯（Al-PTFE）反应材料断裂韧性的影响，通过开展准静态拉伸实验和断裂韧性实验，使用ASTM E1820单试样法中的归一化数据简化技术，对Al-PTFE的弹塑性断裂韧性进行J积分分析，结合试样断面微观形貌分析，明确了温度对Al-PTFE断裂韧性的影响。结果表明：随着温度的升高，Al-PTFE反应材料强度降低，断裂韧性增大，屈服强度和断裂韧性在跨越相变温度后呈现明显的突跃变化，裂纹扩展模式由脆性断裂转变为延性断裂。当PTFE处于结晶相Ⅱ状态时，能够拉伸形成的PTFE纤丝较少，而当温度升高，PTFE晶相向Ⅳ和Ⅰ状态转变时，稳定成形的PTFE纤丝能够通过局部塑性变形有效耗散外部能量，并依托缠绕桥接使裂纹尖端发生钝化，阻止裂纹扩展，从而提高材料断裂韧性。

摘要:纳米铝热剂是一类应用广泛的含能复合材料，系统研究其界面结构与性能的关系，对制备性能更优的新型铝热剂有重要指导意义。采用周期性密度泛函理论方法研究了Fe₂O₃（104）和Fe₂O₃（110）表面的结构、表面能以及由它们与Al（111）表面构成的Al/Fe₂O₃界面（AFS1、AFS2、AFS3、AFS4和AFS5）的结构、黏附功和键合特征。结果表明，Fe₂O₃（104）和Fe₂O₃（110）的O原子暴露表面更稳定，它们与Al（111）构成的界面AFS1和AFS5在所研究的5种界面中也最稳定，分别具有最大的黏附功（3.92 J·m^-2和3.02 J·m^-2），且AFS1比AFS5更稳定。在这两种最稳定的界面中，Al原子都是堆积在Fe₂O₃表面O原子的顶位，界面键合主要是通过Al-O离子键作用。

摘要:利用反应量热仪（RC1），测定了以2-（二硝基亚甲基）-5，5-二硝基-2H-嘧啶-4，6-二酮（TNMPO）为原料，经水解反应制备FOX-7工艺的热流曲线，对水解反应的工艺热危险性进行了分析，采用定温实验，利用n级反应动力学方程对不同温度下的水解反应速率进行了拟合，进而获得了水解反应的表观反应动力学参数。结果显示，20 ℃条件下，TNMPO水解制备FOX-7反应的摩尔生成焓为-46.563 kJ∙mol^-1，绝热温升为9.1 K。若水解反应发生失控，反应体系可到达的最高温度（MTSR）为29.1 ℃。对2-（二硝基亚甲基）-5，5-二硝基-2H-嘧啶-4，6-二酮（TNMPO）的反应级数为0.9317，表观活化能E_a为73.2 kJ∙mol^-1，指前因子A为5.03×10⁹ s^-1。

摘要:为了对高聚物黏结炸药（PBX）在动态冲击载荷下可能产生的损伤进行研究，采用分离式霍普金森杆（SHPB）试验装置获得了PBX炸药材料在不同应变率条件下出现力学损伤的本构曲线，并基于含损伤变量的Z-W-T本构模型对本构曲线进行了分段拟合。然后基于拟合结果、有限元理论、弹塑性力学与ABAQUS/VUMAT语法编写了PBX炸药含损伤材料子程序，并对该子程序进行了有限元验证及有限元工程算例计算。结果表明：有限元验证得到的结果与试验结果吻合良好，相关度在0.95以上；破片侵彻算例计算得到的应力云图与损伤变量云图反映PBX炸药材料在冲击载荷下发生的变化及可能产生损伤的部位；并且损伤云图的演化过程反映了PBX炸药材料损伤演化与应变率效应的相关性。

摘要:笼形含能化合物因能量高、密度大而成为当前含能材料领域的研究热点，阐明其热分解机理对于深入研究其爆轰机理及提高热稳定性均有重要意义。以笼形骨架为线索，介绍了金刚烷衍生物、立方烷衍生物和异伍兹烷衍生物三类笼形含能化合物的热分解研究进展，总结了上述三类笼形化合物热分解规律：金刚烷衍生物热分解始于取代基且具有“桥头C”效应，立方烷衍生物热分解通常始于笼形结构的C-C键，多硝基异伍兹烷热分解一般始于脱硝基。后续研究应进一步丰富笼形含能化合物的种类，开展笼形化合物热分解的系统性研究，特别是笼状骨架的热分解机理研究。

摘要:不同形貌铝热剂在性能上有着很大的差异。为了探讨不同MoO₃形貌对Al/MoO₃铝热剂热性能和燃烧行为的影响，制备了Al/棒状MoO₃和Al/带状MoO₃铝热剂，采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、X射线衍射仪（XRD）和差示扫描量热仪（DSC）对其形貌和热性能进行了表征测试。DSC结果表明，Al/带状MoO₃铝热剂和Al/棒状MoO₃铝热剂释放的热量分别为1702 J·g^-1释放432 J·g^-1。Al/带状MoO₃铝热剂的初始反应温度为401.95 ℃，比Al/棒状MoO₃铝热剂的504.87 ℃提前102.92 ℃。通过非等温热力学分析，两种铝热剂的活化能（E_a）没有显著差异，但Al/棒状MoO₃铝热剂具有较高的热爆炸临界温度（T_b），说明其具有较高的安全性。在开放燃烧实验中，两种铝热剂的燃烧行为差异小，但当燃烧结束时，Al/带状MoO₃铝热剂周围会溅射出火花。封闭管燃烧实验显示，Al/棒状MoO₃铝热剂的燃烧波波速先上升后下降，最大波速达1037 m·s^-1，而Al/带状MoO₃铝热剂的燃烧波速呈上升趋势，最大速度为2710 m·s^-1。Al/带状MoO₃铝热剂在热和燃烧性能上要优于Al/棒状MoO₃铝热剂，而Al/棒状MoO₃铝热剂更为安全。

摘要:为了研究结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响，采用AUTODYN-3D有限元计算软件，比较分析了复合装药战斗部在中心单点和内外同时两种起爆方式下爆轰波传播与壳体破碎过程，获得了壳体壁厚与中心装药直径对复合装药战斗部破片平均质量、破片速度等参数的影响规律。计算结果表明，随着壳体壁厚的增加或者中心装药直径的减小，单点起爆下破片平均质量相对于内外同时起爆下提高的倍数越来越大，战斗部在不同起爆方式下威力输出差异越来越明显；静爆试验结果表明，内外同时起爆下的破片平均速度、冲击波超压和验证靶冲孔数较单点起爆下分别提高了27.1%、31.4%和39.3%，试验结果与仿真计算结果吻合较好。

摘要:为研究十氢十硼酸双四乙基铵（（C₂ H₅）₄N］₂B₁₀H₁₀，BHN-10）在爆炸冲击作用下的反应特性，采用电爆炸等离子体冲击和炸药爆炸冲击两种方法，对BHN-10在冲击作用下的反应历程及分解产物进行了研究。结果表明，BHN-10在电爆炸等离子体冲击下的气体分解产物为碳烷烃、烯烃、炔烃等有机可燃气体。BHN-10对于炸药爆炸冲击作用具有较好的安定性，25 GPa以上炸药爆炸冲击波无法使BHN-10燃料发生分解，爆炸热作用是BHN-10发生反应的主要因素。BHN-10在炸药爆炸冲击下，8 ms后发生燃烧反应，燃烧反应从中心位置出现，持续时间达到200 ms以上。HMX与BHN-10的混合物，在爆炸冲击作用下火球的扩散速度加快，燃烧时间与BHN-10燃料相当。

摘要:为了确定未反应炸药的JWL状态方程参数，提出了一种利用BP神经网络-遗传算法（BP-GA算法）和冲击Hugoniot关系确定JWL参数的方法。此方法首先训练BP神经网络，使其可以拟合由不同的JWL参数组合组成的非线性系统，随后采用遗传算法搜寻适应度值最大的一组JWL参数。结果表明：已知某种炸药的初始密度、爆速、Hugoniot系数C₀和S，便可利用BP-GA算法确定其JWL参数；BP-GA算法确定的8种未反应炸药的p-v曲线和由试验数据确定的p-v曲线相吻合，且8条p-v曲线的R²均不低于0.9995，证明了BP-GA算法的高精度。

摘要:采用流体力学软件FLUENT研究了不同初始速度（≤2500 m·s^-1）和海拔高度（≤20 km）下破片阻力系数，对不同海拔高度下破片速度衰减模型进行修正，并开展相应的低气压破片速度衰减特性试验，验证了修正模型的准确性。结果表明：初速700 m·s^-1的球型破片和初速1000 m·s^-1的长方体破片使用修正后速度衰减模型计算结果与试验结果吻合度较高，误差均小于5%，且修正后的速度衰减模型计算精度比修正前的模型提高了10%左右。该修正后的破片速度衰减模型可用于计算阻力系数随海拔高度变化对破片速度衰减系数的影响，提高破片速度的计算精度，从而进一步提升破片战斗部威力评估的准确性。

摘要:为保证焚烧过程的安全，焚烧炉必须能够承受废弃含能材料在焚烧过程中意外爆炸产生的冲击作用。依据抗爆要求，分别采用动力系数法和英国原子能武器机构（Atomic Weapons Establishment）提出的方法（AWE方法）对废弃含能材料立式焚烧炉壳体进行了设计，通过AUTODYN软件对设计的焚烧炉在含能材料爆轰情况下壳体受力情况等进行了三维数值模拟，对烟气出口大小、出口位置和含能材料爆炸位置对焚烧炉抗爆性能的影响进行了分析。数值模拟结果表明：烟气出口的存在破坏了壳体的连续性，在出口附近出现应力集中，最大应力出现在出口上边缘；随着出口直径增大、出口圆心位置距壳体封盖越近、含能材料爆炸位置距出口越近，出口上边缘的应力集中越严重；当含能材料与焚烧炉壳体距离较近时，爆炸会使壳体产生塑性变形。因此，在烟气出口直径确定的情况下，采取出口圆心位置尽量远离封盖、出口处设置补强圈、含能材料与壳体保持一定的距离等措施保证焚烧过程的安全性。

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: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: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: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: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:炸药的热稳定性及力学性能已成为影响武器装备安全性的重要因素。为提高六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）和1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（FOX-7）炸药的热稳定性及高聚物黏结炸药（PBX）的力学性能，基于多巴胺（DA）氧化自聚合反应包覆CL-20和FOX-7炸药晶体。采用扫描电子显微镜（SEM）、热分析仪（TG/DSC）、动态力学分析仪（DMA）、接触角测量仪、激光粒度仪、高效液相色谱（HPLC）、BAM撞击感度仪、红外吸收光谱仪、万能材料试验机等，对表面改性颗粒的形貌结构、粒径、包覆含量、感度、热分解性能及其制备的PBX力学性能进行测试。结果表明，多巴胺能在含能晶体表面形成很好的聚多巴胺（PDA）包覆层，通过调控聚合时间可以获得不同的表面包覆形态；同时，PDA还能改善炸药晶体的界面性质，有利于黏结剂的均匀分布；PDA包覆抑制CL-20的转晶，提高CL-20的活化能，提升热稳定性。力学性能表明，CL-20基PBX的巴西强度和压缩强度都得到提高，最高分别提升了34.27%、10.21%；FOX-7基PBX的巴西强度和压缩强度也都得到提高，最高分别提升了40.44%和11.92%，且包覆后，试样的延伸率均有所提升。另外，表面包覆PDA后，两种炸药的蠕变得到明显抑制，抗蠕变性能改善。

摘要:提高传统二元铝热剂的反应性能是近年来含能材料领域的研究热点，引入添加剂组成复合铝热剂是一种有效的方法。本文根据添加剂的作用效果及应用领域，将复合铝热剂分为燃料增强型，产气型以及改性剂添加型，综述了复合铝热剂的研究现状及其在有关工程上的应用，进而提出了复合铝热剂新的研究的方向和思路，包括新型合金燃料及合金氢化物的使用和制备、非叠氮类气体发生剂与铝热剂的复合使用、惰性添加剂的种类与添加量的影响、黏结剂在铝热剂表面的包覆技术等。

摘要:为了研究悬浮态AlH₃粉尘爆炸泄放过程的能量输出规律，采用改进后的20 L球爆炸测试系统分别对其在密闭和泄放条件下的爆炸压力和火焰传播规律进行了研究。结果表明：悬浮态AlH₃与Al粉相比，在密闭体系内爆炸下限浓度由40 g·m^-3下降至30 g·m^-3，表明AlH₃点燃后释放氢气过程加速了整个化学反应历程；此外，密闭体系下AlH₃粉尘爆炸的最大爆炸压力和爆炸压力上升速率均高于铝粉爆炸，最大爆炸压力由1.02 MPa上升至1.15 MPa，表明由于氢气释放形成了可燃气体-可燃粉尘复合体系，使得爆炸能量释放过程更为猛烈；泄放条件下，在浓度为500 g·m^-3时，AlH₃的爆炸压力（p）和爆炸压力上升速率（dp/dt）下降幅度最大，分别达43%和30%，表明爆炸泄放可以有效降低爆炸伤害；同时，得出爆炸泄放火焰长度和速度均在AlH₃浓度为750 g·m^-3时达到最大，多次火焰产生概率和出现频次随浓度增加而增加。

摘要:为了研究含Mg基储氢材料、含Ti基储氢材料、含ZrH₂储氢材料等三种混合炸药的能量输出特性，采用恒温式爆热量热仪和水下爆炸系统分别研究了3种含储氢材料混合炸药的爆热和水下能量特征。结果表明：在RDX/储氢材料/AP/others温压配方体系中，3种含储氢材料炸药爆热的关系为含Mg基＞含Ti基≫含ZrH₂，爆热值分别为7587.0606，6416.4741，3950.6279 kJ·kg^-1，表明含储氢材料炸药的爆热与储氢材料的化学潜能呈正相关。水下爆炸中，含储氢材料混合炸药的冲击波峰值压力、冲量、能流密度、冲击波能的大小关系保持一致，从大到小依次为含Mg基、含Ti基、含ZrH₂储氢材料混合炸药，冲击波能依次分别为1.41倍、1.26倍、0.97倍TNT当量，表明活性高、潜能大的储氢材料对水下爆炸冲击波的推动作用更大。储氢材料在水下爆炸能量中主要贡献在气泡脉动上，含Mg基、含Ti基、含ZrH₂储氢材料混合炸药的气泡能分别为2.17倍、1.78倍、0.86倍TNT当量，表明Mg基储氢材料在二次反应能量释放程度上最优，其次是Ti基储氢材料，ZrH₂的反应程度最低。3种含储氢材料混合炸药的水下爆炸能量和爆热的大小趋势保持一致，总体能量水平依次是含Mg基＞含Ti基≫含ZrH₂。含Mg储氢材料炸药的水下爆炸能量最大，达到2.02倍TNT当量。ZrH₂在温压体系配方中的适用性不强，爆热和水下爆炸能量均低于TNT。

摘要:为了研究改性工艺对复合储氢材料的点火和爆炸特性的影响，使用氧弹量热仪测试了Al、MgH₂、复合储氢材料CM和端羟基聚丁二烯（HTPB）包覆后的储氢材料CM-H的燃烧热，并研究了这4种样品在48 h内的质量变化情况。结果表明：包覆后的储氢材料CM-H拥有最高的燃烧热：30.5633 MJ·kg^-1；且在空气中48 h内增重最少，仅0.46%。这表明改性后可有效防止储氢材料在空气中发生变质，保持较高的燃烧热。用1.2 L哈特曼管、高速摄像机、20 L球爆炸测试系统对4种样品的最小点火能、火焰传播特性和爆炸压力进行了研究。结果表明：复合储氢材料CM的最小点火能为50~60 mJ，仅为铝粉（100~150 mJ）临界点火能的1/2。可见向金属材料中添加MgH₂可以有效地降低点火能量。包覆后的复合储氢材料CM-H最小点火能增加，为700~750 mJ。火焰传播速率、爆炸压力与爆炸指数的测试均显示出MgH₂>CM>CM-H>Al的规律。表明包覆后的复合储氢材料的电火花感度大大降低，安全性提高，同时具有较好的爆炸性能。

摘要:为了考察氟橡胶包覆对微米铝粉燃烧影响的规律，采用激光点火、定容燃烧、热分析等方法，对5 μm及50 μm两种粒径、不同氟橡胶含量微米铝粉的燃烧性能、热性能进行了分析，得到粒径和氟橡胶含量对微米铝粉的点火延迟时间、燃速、燃烧状态、燃烧热值、热反应性能等的影响规律。结果表明，未包覆的微米铝粉在0.1 MPa氧气中无法被激光点燃。而在氟橡胶包覆后，随着氟橡胶含量的变化，5 μm铝粉的点火延迟时间可由91 ms缩短为31 ms，燃速可由3.08 mm·s^-1增加至364.96 mm·s^-1，燃烧热值可达到27.61 kJ·g^-1；50 μm铝粉的点火延迟时间可由130 ms缩短为40 ms，燃速可由1.80 mm·s^-1增加至43.78 mm·s^-1，燃烧热值可达到26.08 kJ·g^-1。此外，在热重分析（TG）的基础上，计算了氟橡胶反应深度和氧化铝层厚度，发现氟橡胶的反应仅存于铝粉的表面，而在相同反应条件下，反应完成后氧化铝层的厚度与微米铝粉的粒径无关。

摘要:针对高强含能结构材料的发展现状和存在的问题，对高熵合金的特点、静态力学行为和动态力学行为的研究现状进行了总结和分析，从理论和实验两方面论述了高熵合金作为高强含能结构材料的设想、潜力和挑战。综述发现，高熵合金具有“成分设计自由”、“晶体结构简单且具有强畸变”、“强度和硬度高”等基本特点，同时高熵合金的静态力学行为和动态力学行为可以在很宽的范围内进行调节，调节方式包括工艺调整和成分设计等。以上特点表明高熵合金在可加工性、高强度和可快速氧化释能等方面具有成为高强含能结构材料的潜在优势。已有的实验结果也证实了高熵合金含能结构材料的应用潜力。提出了高熵合金含能结构材料研究面临的挑战和未来研究需要关注的重点，包括高通量实验和模拟、动态力学行为研究和大尺寸样件制备等。

摘要:为了探索α-AlH₃在凝聚相炸药中的爆轰反应规律，对α-AlH₃的安全特性进行了表征。结果表明α-AlH₃热稳定性较差，对温湿度敏感，处理α-AlH₃样品时应控制室温不超过30 ℃，相对湿度不大于60%。以自主设计的梯次控温冷却直接法造型粉制备工艺，制备了以HMX为主炸药的系列含α-AlH₃炸药配方样品，并对其安全性、爆轰性能、做功能力、爆炸反应过程进行了研究。结果表明，造型粉机械感度低，成型能良好；α-AlH₃含量超过10%后药柱成型相对密度随α-AlH₃含量增加而降低；α-AlH₃的特征爆速为6078 m·s^-1，含α-AlH₃的HMX基凝聚相炸药与同质量分数含铝炸药相比，二者总做功能力相当，含α-AlH₃炸药爆轰产物在高压和中压阶段做功能力较低；α-AlH₃中的氢元素在爆轰产物中主要以氢气的形式存在。

摘要:以铝粉含量为5%、10%、15%和18%的缩水甘油叠氮聚醚（GAP）推进剂配方为研究对象，采用力学拉伸试验机、动态热机械分析仪（DMA）和模拟计算软件等，分析了铝粉含量对推进剂力学性能、界面性能、燃烧性能、安全性能、能量性能和密度等的影响。结果表明，以30 μm铝粉代替320 μm AP，随铝粉含量的提高，推进剂的最大抗拉强度和最大伸长率逐渐增大，界面性能得到进一步改善；推进剂在3~9 MPa下的静态燃速并未发生明显变化但压强指数由0.43降低至0.40。配方中铝粉含量为5%和18%的推进剂危险等级均达1.3级，其中铝粉含量为18%的推进剂配方的撞击和摩擦感度分别为0%和44%，低于铝粉含量为5%的配方（分别为4%和48%）；软件模拟计算表明，铝粉加入量的提高使推进剂的能量和密度均呈上升趋势，但推进剂的标准比冲提升趋势趋于平缓。

摘要:利用20 L爆炸装置开展了含微/纳米铝粉燃料空气炸药爆炸特性研究。试验结果表明：微米铝粉中加入5%和10%纳米铝粉后，混合铝粉爆炸压力峰值增幅分别为24.4%和58.5%，最大压力上升速率增幅达到80.6%和103.4%，纳米铝粉含量大于10%对于爆炸效应增加没有明显作用；固液比为30/70的燃料空气炸药，点火能从11.83 J增加到28 J，其爆炸压力从0.28 MPa增大到0.52 MPa，爆炸温度从834 ℃增大到1118 ℃，表明增大点火能可以提高燃料空气炸药爆炸参数；提高微/纳米铝粉含量，能够有效提高固液型燃料空气炸药爆炸压力和爆炸温度。

摘要:如何有效地运用活性金属来提高炸药的爆炸威力和作功能力是设计金属化炸药的关键问题。为探索B/Al复合粉在增爆炸药和温压炸药中的应用，设计并制备了3种HMX基含硼铝炸药。对Φ100 mm×105 mm样品，用空中爆炸试验和水下爆炸试验研究其能量释放特性；用Φ50 mm圆筒试验评价其作功能力，讨论了微米金属粉含量对含硼铝炸药的释能过程和作功能力的影响。结果表明，空爆和水下爆炸中，在HMX的爆轰作用下，铝粉燃烧能够促进硼粉的后燃效应，释放出大量的燃烧热，形成高温高压的膨胀产物，增加空中爆炸火球的持续时间和水下爆炸的总能量。圆筒试验中，在爆轰产物驱动铜管膨胀破裂之前，没有足够的氧和硼反应，未能体现含硼铝炸药中B的燃烧能量优势。当铜管壁膨胀破裂后，空气中的氧可进一步与B/Al复合粉反应释放大量的燃烧热，增强后效作功能力。

摘要:为了研究球形非金属隔片填充密度与其抑制丙烷爆炸性能的关系，利用自主设计的定容燃烧弹并结合高速纹影技术，在不同丙烷-空气当量比（1、1.5、2）下，对不同球形非金属隔片填充密度（21.9，38.7，45.1 kg·m^-3）下的丙烷-空气预混气体进行爆炸试验。分析了不同丙烷-空气当量比下，球形非金属隔片的填充密度对缸内最大爆炸压力、热损失、火焰尖端速度、火焰传播特征以及湍流的影响。结果表明：球形非金属隔片对丙烷爆炸压力有抑制作用，但对火焰传播过程有促进作用；球形非金属隔片填充密度为45.1 kg·m^-3时，各个丙烷-空气当量比下缸内最大爆炸压力降低率与热损失均达到最大，火焰尖端速度峰值和两点之间最大速度差以及湍流增强系数相对较小，抑爆效果最好。

摘要:新型高能熔铸基体炸药3，4-二硝基吡唑（DNP）的冲击Hugoniot关系，是探讨其冲击起爆特性的基础，采用压力对比法，经平面波发生器加载，用锰铜压阻计测量了压力为3.7~14.4 GPa范围内九组不同冲击波压力下DNP炸药和LY12铝样品的冲击波波后压力，计算得到不同压力下的冲击波波速D和粒子速度u，拟合得到了压力为3.7~14.4 GPa范围内DNP炸药的D-u关系。结果表明，DNP炸药压力为3.7~14.4 GPa范围内的冲击Hugoniot关系可近似为一条在D-u平面内的直线，确定了DNP炸药冲击波作用下的波后状态。分析了用聚四氟乙烯封装锰铜压阻计对实验测试结果的影响，通过对测试信号的理论分析和合理判读有效消除了封装带来的系统误差。

摘要:炸药晶体在热刺激作用下的热膨胀特性是导致混合炸药应力增加及长贮时结构损伤的重要原因之一，采用原位X-射线粉末衍射技术研究了［2，2''-联（1，3，4-噁二唑）］-5，5''-二乙酰胺（ICM-101）的热膨胀特性，基于Rietveld全谱拟合结构精修原理，获得了ICM-101的热膨胀系数。结果表明，ICM-101在热场作用下表现出明显的可逆各向异性热膨胀，在30~170℃温度范围内晶胞参数a、b、c轴和体积V的热膨胀系数分别为9.19×10^-5，-9.22×10^-6，5.21×10^-5 ℃^-1和13.8×10^-5 ℃^-1，其中b轴表现出负膨胀特性。基于分子光谱技术结合理论计算方法，对ICM-101在不同温度下晶胞堆积结构及其与热膨胀特性的关联展开研究，认为热刺激下ICM-101分子的四元环结构发生压缩变形使晶胞沿着b轴方向被压缩是导致晶胞在b轴呈现线性负膨胀的重要原因，同时与其它炸药晶体热膨胀特性对比，分析了晶胞堆积对炸药晶体结构热稳定性的影响。具有较强氢键作用的层状堆积结构的炸药晶体的热膨胀各向异性更明显，其中当分子与分子间的相对夹角大于100时，层内氢键网络对层间作用影响不大，反之，则会对a、b、c轴方向产生影响，限制其热膨胀。

摘要:燃烧毁伤技术是含能材料与毁伤领域的重要研究方向。主要综述了燃烧毁伤技术的研究进展，从燃烧剂配方设计和应用、燃烧热辐射毁伤理论与技术、燃烧毁伤评估技术三个方面进行论述，指出目前存在燃烧剂燃烧毁伤效能不足、热辐射模型中参数表征过程单一、燃烧毁伤评估方法不全面等问题。认为高密度、高热值燃烧材料、燃烧剂装药构效关系、以火球温度为代表的关键模型参数的测试技术、热辐射毁伤模型的修正和优化、毁伤场中多种毁伤元耦合作用下的热辐射毁伤效应的精准评估方法是未来的研究重点。

摘要:为了研究聚四氟乙烯（PTFE）基含能药型罩的动态释能特性及其形成的射流对目标的侵爆毁伤效果，采用静爆试验测量了含能射流与铝射流在准密闭容器中的动态超压，并通过理论计算得到射流释能及释能效率。分析认为，含能射流在成型过程中会发生爆燃反应，相比于铝射流，含能射流超压峰值可提升3~4倍。对于30 g含能药形罩，钨（W）含量为0%~70%时，随着W含量提高，射流释能降低，但药型罩承受爆炸驱动载荷提高，且钨颗粒与活性金属摩擦加剧，射流释能效率提高。对于PTFE/Ti药形罩，在13~30 g范围内，随着药型罩质量增加，射流释能量提高，但侵彻体成型压力降低，射流释能效率下降。

摘要:为研究固体推进剂的动态双轴压缩力学性能，需确定与试验机、试验夹具相适配且满足双轴变形特性要求的推进剂试验件最优构型。基于有限元数值仿真计算，获得了双轴压缩加载下八种不同构型的三组元端羟基聚丁二烯（HTPB）复合固体推进剂试验件变形的应力云图，并通过开展动态加载下对应推进剂试验件的力学性能试验对最优构型进行了验证。结果表明：小变形条件下（应变10%以内）所有试验件的应力云图均呈现整体均匀分布的特性，但长宽比大于1的试验件变形时不再满足平面应力状态的要求。选取平面应力平均值、平面应力离散度、整体应力稳定系数和应力集中系数作为推进剂试验件构型优化指标，对比分析得出边长为25 mm的正方体推进剂试验件为最优构型。最后，通过分析动态加载下双轴压缩试验获得的应力-应变曲线特性，验证了最优试验件构型设计的有效性。

摘要:高速动能破片和包覆活性材料破片串联战斗部兼具高速侵彻毁伤效应及化学能毁伤效应，为研究其对屏蔽装药的串联冲击毁伤行为，建立了高速动能破片和包覆活性材料撞击屏蔽装药的冲击动力学模型，结合活性材料激发理论以及屏蔽装药起爆判据计算分析了高速动能破片和包覆活性材料对屏蔽装药的冲击毁伤行为。基于2D-Autodyn平台对高速动能破片和包覆活性材料冲击屏蔽装药过程进行了数值模拟。对比验证了理论计算和数值模拟的一致性，结合理论分析和数值模拟结果讨论了影响屏蔽装药毁伤的主要因素、可能存在的毁伤模式和各毁伤模式之间的转变条件。结果表明：高速动能破片和包覆活性材料对屏蔽装药作用主要存在前段侵彻冲击引爆模式（Ⅰ）、主体段侵彻冲击引爆模式（Ⅱ）、活性材料未反应且侵彻未引爆模式（Ⅲ）、活性材料反应增强引爆模式（Ⅳ）及活性材料反应未引爆模式（Ⅴ）等五种毁伤模式；在材料和结构一定的情况下，撞击速度和屏蔽厚度是影响毁伤模式的主要因素；所建立的理论模型可较好地预测上述毁伤模式。

摘要:为研究晶体缺陷对六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）初始化学反应影响规律，采用分子动力学方法和ReaxFF-lg反应性力场，对1500~3500 K高温下含空位缺陷CL-20的初始反应路径、热分解产物和反应动力学进行了研究。结果表明，1500~3500 K时，含空位缺陷CL-20的初始分解路径与完美晶体基本相同，首先N—NO₂键断裂生成NO₂。空位缺陷增大了CL-20开环反应频次、增加了NO₂的生成量。比较完美晶体CL-20可见，空位缺陷可降低CL-20活化能，加速CL-20的热分解进程。2000 K和3000 K时含16.7%空位CL-20反应速率常数分别是完美CL-20的1.7倍和1.4倍。空位缺陷其周围的CL-20分子更容易发生热分解反应，导致CL-20的感度提高。

摘要:为研究RB-2X（2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）/奥克托今（HMX）/铝（Al）/黏结剂）和RM-2X（DNAN/HMX/3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮（NTO）/Al/黏结剂）两种新型DNAN基含铝炸药热响应特性，开展RB-2X炸药在1.0 K·min^-1、RM-2X炸药在1.0 K·min^-1和0.5 K·min^-1加热速率下烤燃实验，测量炸药中心温度变化。建立烤燃弹数值模拟计算模型，采用多组元网格单元计算方法，考虑熔铸炸药冷却收缩形成空气间隙的影响，分析炸药热响应特性。数值模拟点火时间与实验结果对比显示，RB-2X炸药点火时间偏差为1.13%，RM-2X炸药点火时间最大偏差为5.63%。在此基础上，分析熔铸炸药壳体壁面与炸药之间的空气间隙对炸药点火时间的影响，结果显示延迟时间随间隙宽度增大而缓慢增大，当空气间隙扩大到0.75 mm后，延迟时间稳定在90 s，表明空气间隙对炸药点火时间的影响明显。预测装填RM-2X大尺寸弹药热响应过程，结果表明弹药尺寸和加热速率的增大会明显降低点火时中心温度，DNAN熔化状态从全部熔化变为固液共存。

摘要:为了更准确的校验炸药爆轰反应速率方程参数，以HMX/TATB混合炸药PBX-1为研究对象，采用Mushroom试验方法，研究了炸药在不同传爆直径下的拐角传爆特性，并采用LS-DYNA程序利用拉式试验标定的三项式点火增长模型参数对Mushroom试验进行了数值模拟，通过观察爆轰波的成长和传播历程以及拐角参量的对比，校验已标定反应速率模型参数的准确性。对比试验结果和数值模拟结果发现，Mushroom试验可以反映出爆轰波沿不同方向上爆轰成长过程的差异，进而证明了通过Mushroom试验校验炸药的反应速率模型参数是可行的。

摘要:为提高炸药爆炸能量利用率，减小焊接药量，提出利用自约束结构装药开展爆炸焊接研究。通过理论计算得到T2/Q345爆炸焊接窗口，并且以T2铜和Q345钢分别作为覆层和基层，采用双层蜂窝结构炸药作为焊接能量，开展T2/Q345爆炸焊接实验研究。研究结果表明以自约束结构的双层蜂窝炸药爆炸焊接得到的T2/Q345复合板结合性能良好，相对于爆速分别为2505 m·s^-1和3512 m·s^-1单层装药结构炸药，双层蜂窝炸药进行T2/Q345爆炸焊接分别可以节约54.4%和31.4%药量，并且随着碰撞点移动，T2/Q345复合界面从平直状结合转变为波形结合。

摘要:为探索毁伤威力较优的新型云爆药剂液相组分，以聚甲氧基二丁基醚、聚甲氧基二甲醚、正丁醇和仲丁醇为研究对象，以传统典型燃料环氧丙烷为对照，采用压力测试系统、高速录像和红外热成像仪记录相关实验数据，研究了上述5种燃料在以18 g黑索今（RDX）为中心分散药及160 g梯恩梯（TNT）为二次起爆药柱时的云爆特性。试验结果表明，聚甲氧基二甲醚的临界起爆能高于其他3种燃料。热辐射损伤半径大小关系为：环氧丙烷（18.9 m）＞仲丁醇（16.6 m）＞正丁醇（16.0 m）＞聚甲氧基二丁基醚（15.6 m）＞聚甲氧基二甲醚（12.0 m）。运用PROBIT方程评估该5种燃料对人和建筑物的毁伤效果，结果表明，丁醇类燃料（正丁醇、仲丁醇）对人和建筑物的毁伤效果优于聚甲氧基醚类燃料（聚甲氧基二丁基醚、聚甲氧基二甲醚），而环氧丙烷的毁伤效果最优。

摘要:为了研究Al/Mg/CuO活性壳体战斗部的爆炸能量释放特性，通过超高速转镜摄像机以及冲击波超压测试，得到了活性壳体在爆炸加载作用下的破碎过程图像以及不同尺寸样弹在典型距离处的冲击波超压，分析了活性壳体参与爆炸的反应时间、活性材料粒径对冲击波超压的影响，获得了冲击波超压随比例距离的变化规律。结果表明：活性壳体在爆炸加载下能够参与爆炸反应，释放能量时间相对于爆轰反应有微秒级延迟，在比例距离2.52~3.15 m∙kg^-1/3范围内，提高了冲击波超压，火球持续燃烧时间延长1倍以上。粒径7μm活性材料制成的活性壳体样弹比粒径20 μm活性材料制成的样弹冲击波超压提高了13.3%~14.4%，较小粒径的活性材料更容易与爆轰产物反应；与裸装药和铝壳样弹相比，活性壳体样弹的冲击波超压、冲量均有明显提高，在比例距离2.1~8.4 m∙kg^-1/3范围，冲击波超压提高了6%~32%，冲量提高了13%~38%。

摘要:为了获取亚毫米气隙、垫层对三氨基三硝基苯（TATB）基炸药爆轰驱动飞片的影响规律，设计了亚毫米尺度气隙、垫层的精密爆轰实验，利用光子多普勒激光干涉测试技术获取了TATB基炸药在亚毫米气隙、垫层影响下的爆轰驱动飞片运动历程。实验结果表明，相较于飞片炸药紧贴状态，有亚毫米硅泡沫垫层时，飞片的起跳速度降低，最终速度反而有所提高（约20 m·s^-1、占比1%）；而气隙对飞片运动的影响更大，最终速度提高更多（50 m·s^-1、2%）。同时开展了亚毫米气隙影响的数值模拟研究，结果表明，点起爆和线起爆的不同起爆方式对于飞片的运动速度历程有一定影响，但是在不同起爆方式下，气隙增大均有利于提高飞片的最终速度。亚毫米气隙对爆轰驱动飞片影响规律的理论分析结果显示，亚毫米气隙的引入使爆轰产物经过等熵膨胀后再与飞片相互作用，作用强度降低，系统熵增减小，驱动飞片的能量增加，造成了飞片最终速度的提高。不同气隙尺度下，主导机制的不同会带来对飞片运动速度历程影响规律的差别。

摘要:为了研究多个装药水中阵列爆炸冲击波的耦合作用和传播规律，利用水中爆炸试验，测量了整体装药、两装药和四装药水中阵列爆炸的冲击波-压力时间曲线，分析了装药数量、阵列距离对水中冲击波峰值压力、冲量和作用时间的影响以及阵列爆炸冲击波参数随距离的变化规律。结果表明，两点阵列爆炸，装药聚焦方向（对称中心线）的冲击波可形成叠加，比例距离2~6 m·kg^-1/3的范围，冲击波压力强度增加了22.8%~55.4%，冲击波峰压的增益随着传播距离的增大逐渐增大，非对称方向的冲击波压力可形成延时耦合；四点阵列爆炸，装药聚焦方向的冲击波最高峰值压力都接近于整体装药，装药数量的增加可以提高冲击波的高压区域范围和冲量。阵列爆炸点和布局相同时，阵列距离的增加可提高冲量和冲击波作用时间，冲击波压力作用时间则随着装药数量和阵列距离的增大而增大。两点和四点爆炸，冲击波耦合叠加后的多个冲击波峰值压力、冲量都仍符合爆炸相似率，但冲击波压力作用时间则不符合爆炸相似率。

摘要:为了获得高速破片撞击下钝感装药的安全性响应规律及传爆药非理想起爆对该过程的影响，采用高速破片撞击试验方法，对TATB基PBX装药（PBX-C04）和PBX-C04/HNS复合装药结构进行了试验研究。基于超压测试、鉴证板破坏情况和残药的理化分析，分析了撞击速度、传爆药非理想起爆及高温对PBX-C04钝感主装药高速破片撞击安全性的影响。结果表明，常温下PBX-C04主装药具有优异的高速撞击安全性，1970 m·s^-1的高速破片撞击下仅发生燃烧反应，引入六硝基茋（HNS）传爆药后，相同撞击速度下PBX-C04主装药反应烈度提高为爆燃反应。复合装药结构加热至200 ℃时，1640 m·s^-1撞击速度下，复合装药结构发生了爆轰反应，证明高温可急剧恶化复合装药结构的高速撞击安全性。

摘要:为了研究RDX基金属化炸药组分对爆轰过程的影响，采用光子多普勒测速技术（PDV）测试界面粒子速度法对两种RDX基金属化炸药的爆轰反应区参数进行了实验研究。利用造粒法制备了含铝（RDX/AP/Al）与含储氢合金（RDX/AP/Al/B/MgH₂）两种金属化炸药，利用爆轰波加载起爆被测金属化炸药，并与钝化RDX炸药的爆轰反应区参数进行对比分析。结果表明AP/Al组分的加入使RDX的CJ爆轰压力从25.8 GPa降低到20.1 GPa，此外金属化炸药的爆轰反应区时间（53.6 ns）和长度（0.29 mm）均高于钝化RDX的爆轰反应区时间（24.3 ns）和长度（0.15 mm）。B/MgH₂的加入进一步升高了炸药的爆轰反应区时间（58.0 ns）和长度（0.30 mm）。高能金属燃料组分的加入降低了炸药的输出压力，提高了炸药的爆轰反应区时间和反应区长度。

摘要:为研究炸药老化后对武器可靠性和安全性的影响，按照GJB736.8-90火工品试验方法71 ℃试验法对HNIW/FOX-7基高能低易损性压装PBX进行了7、14、21 d以及28 d的老化试验。对老化前后PBX造型粉的表观形貌和热分解性能进行了表征，且对造型粉进行了FTIR和XRD测试，测定了PBX药柱老化前后的尺寸和质量变化率及力学性能变化。结果表明，老化后HNIW/FOX-7基PBX药柱仍有效，质量变化率和尺寸变化率均小于1%，符合美军标MIL-STD-1751的评价标准；老化PBX造型粉表面形貌随着老化时间增加，裂纹增多，不平整；但PBX造型粉的分子结构和晶型未改变；随着老化时间的增加，其活化能下降都不超过10%，具有较好的热稳定性；老化7、14、21 d以及28 d后HNIW基PBX的抗压强度（σ_c）分别增加3.18、3.40、3.67 MPa和3.79 MPa，弹性模量（E）分别增加0.65、0.79、0.91 GPa和0.96 GPa，σ_c、E的变化率与老化时间成正相关，经老化试验后PBX药柱的抗压强度增加。

摘要:为分析CL-20/HMX共晶和HMX冲击波感度接近的机理，采用反应分子动力学方法（ReaxFF-MD），探讨了有无缺陷CL-20/HMX共晶在冲击加载下的力-热结构变化和初始化学反应，通过动量镜原理与最大压缩点吸收波阵面相结合方式，分析了快速结构响应和随后缓慢化学反应过程。结果表明，冲击加载无缺陷CL-20、HMX和CL-20/HMX共晶时，CL-20的分解速度比HMX快，CL-20/HMX共晶的分解速度与HMX接近；与沿CL-20/HMX共晶［111］晶向加载相比，沿［100］晶向分解更快，这与CL-20和HMX分子层的交替排布及滑移等因素有关。以2 km·s^-1的质点速度沿［100］晶向冲击加载含Φ20 nm孔洞的CL-20/HMX共晶时，孔洞周围结构没有产生射流现象，而是粘塑性收缩过程。孔洞塌缩形成的高温高压条件和结构上的粘塑性变形有效促使CL-20和HMX分子发生快速分解，孔洞塌缩新热点的形成进一步增强了冲击加载过程。

摘要:为研究六硝基六氮杂异戊兹烷（CL-20）的高温热膨胀及相变规律，采用分子动力学方法和价角势能截距修正的ReaxFF-lg反应力场，考察了ε-、β-和γ-CL-20的相变温度和热膨胀系数。为验证力场适用性，计算了常温下三种晶型CL-20的密度、晶胞参数、晶格能和升华焓。采用三阶Birch–Murnaghan状态方程拟合了0~280 GPa压力范围内ε-CL-20的p-V曲线，得到体积模量及随拟合压力升高的变化规律。高温相变分析表明，ε-和γ-CL-20在398~423 K产生相变，其中ε→γ相变在常压下发生，而γ→ε相变需加压0.5 GPa以上；β-CL-20在448 K下转变为ε晶型。热膨胀系数分析表明，ε-CL-20高温热膨胀过程无明显各向异性，而β-和γ-CL-20分别在c方向和b方向表现出各向异性。研究结果表明，修正的ReaxFF-lg反应力场适用于ε-、β-和γ-CL-20的高温高压相变研究，对于β-和γ-CL-20的热膨胀研究精度有待进一步提高。

摘要:为了考察六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）基炸药较典型奥克托今（HMX）基炸药的爆炸驱动性能提升幅度，选取典型CL-20基压装混合炸药和HMX基压装混合炸药（JO-8）开展了爆速、爆压、标准圆筒对比实验测试，并设计了预制破片驱动装置和聚能装药战斗部结构，分别开展炸药径向、轴向驱动静爆/静破甲威力实验，实测了爆炸驱动破片的速度以及射流对钢靶静破甲深度。结果表明，CL-20基炸药（密度为1.95 g·cm^-3）的爆速、爆压和格尼系数较JO-8炸药（密度为1.83 g·cm^-3）分别提高4.8%、16.7%和3.5%。在相同结构下，CL-20基炸药驱动预制破片速度、动能较JO-8炸药分别提高5.1%~7.3%、10.5%~15.1%；在5.5倍装药直径（CD）炸高条件下，装填CL-20基炸药的聚能装药较装填JO-8炸药的静破甲能力提高3.2%~12.6%。

摘要:含能材料的撞击感度可以通过分子动力学模拟获得，然而其计算成本昂贵且受部分材料缺乏合适力场的限制。设计了用于评估含能材料撞击感度的空间位阻指数（Steric Hindrance Index，SHI）的计算算法并开发了相应的计算机程序。该算法压缩原子在晶胞内的坐标以模拟含能材料受到撞击时的形变，对指定的滑移系建立新的空间直角坐标系并旋转晶胞以处理任意撞击方向和滑移系，将旋转后的晶胞内分子根据质心的x坐标进行分层，计算每相邻两分子层在投影区域内的重叠面积，归一化后获得空间位阻指数。根据设计的含能材料空间位阻指数算法，计算了在压缩比为0.1时太安（PETN）、苯并三氧化呋咱（BTF）、奥克托今（RDX）和梯恩梯（TNT）的平均SHI依次为0.8707、0.7940、0.4228和0.0924，与文献中上述材料撞击感度呈降低趋势的结果相符。根据SHI判别含能材料的滑移系敏感性与采用分子动力学模拟的温度、化学反应生成物含量等计算结果的判断一致，而计算成本和方法适用性有较大提高。

摘要:为了提高爆炸场电子设备抗电磁干扰能力，对炸药爆炸产生的电磁辐射特性进行研究，设计一套基于超宽带无源全向天线和短波无源全向天线的电磁辐射测量装置，设置8个测试点进行60 kg TNT爆炸产生的电磁辐射测量实验和数据分析。结果表明，炸药爆炸产生的电磁辐射可持续至爆炸后600 ms，爆炸产生的电磁辐射信号最强烈的时段为爆炸后80~110 ms，爆炸产生的电磁辐射信号频率主要集中在100 MHz以下，其中50 MHz以下的低频段能量分布最为明显，爆心距离对电磁信号的频谱分布有明显影响，不同方向的电磁辐射频率分布不一致。爆炸产生的电磁辐射强度范围主要在64.33~348.25 V·m^-1，电磁辐射强度随爆心距离增大而递减，且递减幅度较大，不同方向的测试点测得的电磁辐射强度也有一定差距，相差范围在11.1%~17.7%。

摘要:为了研究飞秒激光加工炸药技术的安全性，建立了飞秒激光脉冲序列加工炸药的计算模型，考虑了炸药在受热条件下的自热反应。采用数值计算的方法对飞秒激光脉冲序列烧蚀炸药（TNT，TATB和HMX）的过程进行了计算，分析了飞秒激光脉冲序列加工炸药过程的安全性。计算结果表明，飞秒激光脉冲序列频率、炸药自热反应放热量和热扩散系数会显著影响加工过程的安全性。在这三种炸药中，HMX自热反应的放热量最大，热扩散系数最小，因此热累积效应最明显，在三种不同频率（1×10³ Hz，1×10⁵ Hz和2×10⁵ Hz）的飞秒激光脉冲序列作用下均发生了点火；相反，TATB的热累积效应最弱，在三种不同频率的飞秒激光脉冲序列作用下均未发生点火；TNT的热累积效应介于HMX和TATB之间，因此只在频率较高的飞秒激光脉冲序列作用下才发生点火。在实际加工过程中，特别是对自热反应放热量较大和热扩散系数较小的炸药，为保证加工过程的安全性，应尽量选用频率较低的飞秒激光脉冲序列对其进行加工。

摘要:为深入理解纳米三氨基三硝基苯（TATB）炸药在不同贮存环境下的稳定性，设计了90 ℃，不同湿度（10%RH、50%RH和90%RH）以及低气压（200 Pa）等多种贮存环境条件，借助中子小角散射（SANS）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、红外光谱（IR）等表征技术，对不同温度、温湿度及低气压环境纳米TATB微结构演化规律进行了研究。实验结果表明，纳米TATB经45 ℃、60 ℃和71 ℃热老化后，其比表面积均明显下降，且老化温度越高下降趋势越显著并出现部分晶体颗粒长大；湿热极端环境（90 ℃，90%RH）则显著影响纳米TATB晶粒贮存稳定性，经短期（5天）贮存纳米TATB即出现显著的颗粒长大现象，尺寸约1~3 μm；纳米TATB经90 ℃低气压（200 Pa）环境贮存也出现晶粒长大并呈微米级片状结构；基于不同贮存环境条件的试验结果，分析了纳米TATB长大熟化机制，即纳米TATB表面能较高，在温度和湿度作用下部分TATB分子克服能垒，迁移、扩散并在晶粒表面重排长大。

摘要:为提高含能材料形成射流对目标的侵彻深度，设计了一种基于K装药结构的Al/Ni-Cu双层含能药型罩聚能装药结构，其内层罩为无氧铜，外层罩为Al/Ni含能结构材料。分别开展了Al/Ni-Cu双层含能药型罩与Cu-Cu双层药型罩的聚能射流成型X光试验、侵彻钢锭静破甲试验和对典型混凝土靶标的侵彻威力试验。研究结果表明，双层含能药型罩K装药起爆后可形成连续射流，侵彻的钢靶和混凝土靶中有明显的开坑区形成，但射流对侵彻过程的扩孔作用不明显。Al/Ni-Cu双层含能药型罩可发挥动能和化学反应的联合侵彻毁伤效应，与Cu-Cu罩相比，在靶中形成射流堆积更少，对钢靶的侵彻深度和侵彻体积分别提高了20.1%和23.0%，对混凝土靶的侵彻深度和侵彻体积分别提高了17.2%和45.6%。

摘要:为了研究浇注型高聚物黏结炸药（PBX-1）在侵彻过程中的安定性，开展155 mm火炮发射平头试验弹侵彻混凝土靶板试验，获得了该试验条件下装药安定的临界侵彻速度约为490 m·s^-1。基于黏弹性统计裂纹（Visco-SCRAM）模型，采用流固耦合方法模拟了安定性试验中装药的力学响应，计算了装药黏弹性变形和宏观裂纹损伤导致的温升。数值模拟结果与试验结果相一致，试验弹弹体侵彻后无明显的变形和破坏，但浇注PBX炸药在侵彻过载下发生大变形流动，部分装药从尾部缝隙挤出并发生了局部点火反应；侵彻过程中装药尾部会与药室底部发生高速碰撞，形成局部高压区，最高压力超过500 MPa，装药尾部变形和损伤严重，装药尾部在碰撞和挤出时，温度会急剧升高，从而导致意外点火。

摘要:随着远程作战的理念在现代战争中正不断深化和发展，导弹打击已成为各种作战方式中不可或缺组成部分。导弹战斗部对目标的毁伤评估则成为近年来毁伤研究的重点。本文围绕导弹战斗部打击目标过程所涉及的毁伤评估研究进行总结概述，分别从目标毁伤评估模型、毁伤过程主体、分类目标毁伤、毁伤评估手段四方面进行阐述，梳理现有主要成果。指出目前存在毁伤程度判定不规范、毁伤映射关系不清晰以及毁伤概率求解不准确等主要问题，并针对存在的问题和研究不足提出未来研究方向的见解，可为相关领域的研究提供参考。

摘要:拱形结构作为地下工程的主要结构形式之一，目前大多研究都集中在数值仿真上，所得到的结构破坏特征及响应数据缺乏相应的试验验证，不能充分地指导地下工程的抗爆设计。为研究地下钢筋混凝土拱形结构在爆炸荷载作用下的破坏模式及抗爆性能，对其在顶爆条件下开展了5个不同爆炸距离和装药量的试验。结果表明：在同一爆距下，随着装药量的增加，拱形结构的破坏程度逐渐增加，破坏模式为由背爆面产生裂纹发展为混凝土层裂脱落、钢筋隆起变形，直至拱顶中心处混凝土塌落显著、钢筋严重弯曲变形。顶爆下拱形结构的破坏不仅与比例爆距相关，还受到爆距的影响，同一比例爆距下，爆距越大拱结构的破坏越显著。通过分析位移响应与装药量及爆距的关系，初步提出了以挠跨比为依据的破坏等级划分方法，为今后的结构破坏评估分析提供试验支撑。

摘要:为了准确模拟和预测超高分子量聚乙烯纤维层合板（ultrahigh molecular weight polyethylene laminate， UHMWPEL）的抗侵彻性能，将UHMWPEL离散为若干正交各向异性的单层板及若干黏结界面层分别建模；继而基于ABAQUS/Explicit求解器进行用户动态材料子程序二次开发，单层板损伤起始准则采用应力耦合的3D Hashin准则，黏结层损伤起始准则采用拉剪耦合的二次应力准则，二者均采用双线性材料本构模型及基于等效应力和断裂韧性的损伤演化方法；发展了一种适用于三维复合材料层合板抗侵彻分析的有限元计算方法。基于该方法计算预测了典型的10 mm和20 mm厚UHMWPEL在楔形钢质破片模拟弹（FSP）在不同初始速度冲击侵彻作用下的损伤破坏状态和FSP残余速度。计算结果表明，与已有试验相比，10 mm和20 mm厚的UHMWPEL弹道极限速度（）预测误差分别为0.6%和11.3%，FSP各残余速度数值计算误差均小于14.2%；UHMWPEL的损伤破坏过程表现出先冲切破坏和局部鼓包，继而大范围鼓包、大面积分层以及纤维拉伸破坏的两阶段特性，与已有试验的观测现象相吻合，验证了本文计算模型和方法的可靠性。

摘要:为实现全含能侵彻战斗部毁伤威力的有效评价，基于125 mm火炮建立了全含能战斗部毁伤威力表征试验系统，从侵彻扩孔、高温高压、纵火引燃等多个方面对战斗部毁伤威力进行了多物理场信息描述。结果表明，16 kg战斗部在952 m·s^-1速度条件下侵彻5层钢靶能够形成强烈火光，持续时间约120 ms，最大扩散范围超6 m×10 m，最高温度约2100 ℃，相比于惰性战斗部，温度增益约1270 ℃，1.2 m处的超压增益约为0.16~0.5 MPa，对5层钢靶破孔面积的累计增益达到300%以上，对油箱燃油有良好的纵火引燃效果。

摘要:为了提高侵彻弹斜侵彻多层混凝土靶过程弹道稳定性，提出头部刻槽形弹体结构和尖卵形弹体结构设计。基于LS-DYNA软件开展数值模拟计算，并进行了两种弹体侵彻10层混凝土靶试验。研究表明：在侵彻单层混凝土薄靶过程中，随初始攻角增大弹体姿态偏转角度增大，刻槽形弹体相对尖卵形弹体姿态偏转相对较小。对比侵彻10层混凝土靶试验结果，刻槽形弹体相对尖卵形弹体可显著减少弹体偏转姿态 ，具有较好的侵彻弹道稳定性。

摘要:为研究椭圆形截面聚能装药射流成型及侵彻特性，以及截面短轴一定时，长短轴之比对椭圆形截面聚能装药射流成型及侵彻特性的影响，开展了截面短轴直径为56 mm，长短轴之比分别为1、1.5、2的椭圆形截面聚能装药在炸高为80 mm下的侵彻深度（DOP）试验，利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对相关椭圆形截面聚能装药的射流成型及靶板侵彻过程进行了数值模拟。结果表明：椭圆形截面聚能装药形成的射流，除射流头部在运动拉伸过程中持续呈凝聚态外，其余部分在运动拉伸后期呈非凝聚态，非凝聚的射流由关于截面长轴面对称分布的两束具有横向速度的流体组成；射流的非凝聚现象将明显降低射流的侵彻能力；截面短轴直径为56 mm，长短轴之比从1变化至1.5时，侵彻深度由150 mm下降至47.5 mm，下降了68.3%，长短轴之比大于1.5时，侵彻能力无明显变化。

摘要:为了研究有限厚炸药在射流冲击下的起爆过程，并得到有限厚炸药的临界起爆阈值。试验采用Φ40 mm聚能装药作为射流源，通过高速录像进行拍摄，对不同厚度的50SiMnVB盖板覆盖下的43 mm厚TNT炸药进行了射流冲击起爆试验，得到炸药的临界起爆阈值和不同刺激强度下的响应情况以及反应产物的膨胀速度。采用数值仿真软件进行了有限厚炸药在射流冲击下的数值模拟计算，得到了射流冲击下炸药内弯曲波发展过程以及有限厚炸药的临界起爆阈值和炸药厚度关系，并通过试验结果进行了验证。最后建立了有限厚炸药临界起爆阈值和临界盖板厚度的计算模型。结果表明：厚度43 mm的TNT临界起爆阈值为37 mm³·μs^-2，并且在不同响应之间反应产物的膨胀速度相差至少一个数量级。射流冲击有限厚炸药时，弯曲波发展为爆轰波需要一定距离，剩余射流头部速度越高，弯曲波发展为爆轰波所需的距离越短。炸药厚度的减少将导致有限厚炸药的临界起爆阈值和临界盖板厚度的增加，并且有限厚炸药的临界起爆阈值的对数与炸药厚度的对数近似呈线性关系。

摘要:为了探究钝感熔铸含铝炸药的冲击起爆特性，建立化学爆炸加载一维拉格朗日锰铜压阻测试系统，获得了不同加载压力下一典型2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）基钝感熔铸含铝炸药的冲击起爆过程压力成长历史。利用熔铸含铝Duan-Zhang-Kim（DZK）细观反应速率模型，确定了该钝感含铝炸药的反应速率模型参数，并对其冲击起爆过程进行了数值模拟研究。结果表明在钝感熔铸含铝炸药的冲击起爆过程中，波阵面附近炸药的反应速率和反应程度均较低，而随着热点点火反应的进行以及化学反应的不断累积，炸药的波后化学反应速率不断增加，并在一段时间后到达峰值。当加载压力越高时，钝感熔铸含铝炸药内部的爆轰成长速率越快。同时，与粒子速度成长历史相比，压力成长历史包含更多的反应速率变化信息，更适用于反应速率模型的验证以及炸药反应流模型参数的确定。

摘要:针对钝感剂在发射药贮存期间的扩散迁移影响发射药服役寿命的问题，采用分子动力学模拟（MD模拟）比较了小分子邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、聚新戊二醇己二酸酯（NA）在发射药体系中的扩散系数，探究了温度和硝化甘油（NG）含量对DBP、NA在双基发射药中扩散的影响，并分析了扩散机理。结果表明：5 ℃时DBP和NA在NC基体中的扩散能力相当，扩散系数均在10^-12 m²∙s^-1数量级，25 ℃时DBP与NA的扩散系数分别为1.13×10^-11 m²∙s^-1和5.13×10^-12 m²∙s^-1，65 ℃时DBP与NA的扩散系数分别为1.88×10^-11 m²∙s^-1和7.57×10^-12 m²∙s^-1，85 ℃时DBP与NA的扩散系数分别为3.42×10^-11 m²∙s^-1、1.11×10^-11 m²∙s^-1，在相同温度下，钝感剂扩散系数的大小顺序为DBP>NA，这说明NA具有较好的抗迁移特性，该特性在高温时更为凸显；从微观角度分析温度对扩散机理的影响为：高温使原子间氢键作用峰值减小，即DBP、NA与NC的相互作用力减弱，并且体系的自由体积分数也变大，增大了分子运动的有效活动空间，更有利于DBP、NA扩散。DBP、NA的扩散能力随着增塑剂NG含量的增加而增强，添加NG使得DBP、NA与NC的相互作用减弱，因此DBP、NA运动更活跃，扩散能力增强。

摘要:针对脆性高聚物黏结炸药（polymer bonded explosive， PBX）的热应力破坏问题，开展了缺口药柱热冲击响应的数值模拟和实验研究。采用温度相关的热弹塑性模型对PBX药柱在50 ℃平衡温度、10 ℃·min^-1条件下的热传导和热应力进行了二维轴对称仿真分析，并利用温度-应变-声发射监测技术，在温度箱风冷试验中进行了验证。数值模拟结果表明，降温温度冲击过程中，受热近表面存在一种温度边界层，使内外表面产生较大温差，并在药柱柱面中心产生超过PBX拉伸强度的轴向拉应力；位于柱面中部的缺口使热应力放大，并加剧试样破坏的进程，其中R2的缺口圆柱的应力梯度变化最明显，应力集中系数超过1.6。实验结果表明，PBX药柱热冲击破坏方式为表面拉伸热应力超过材料拉伸强度导致的脆性断裂破坏，热冲击破坏时的信号特征表现为应变发生突变并产生高幅值声发射信号。数值模拟得到的缺口药柱、无缺口药柱的临界断裂温差分别为8.3 ℃和12.6 ℃，试验数值分别为9.2 ℃和12.5 ℃，二者吻合良好。

摘要:为探究裂纹分布、形态等复杂性对高聚物黏结炸药（PBX）曲面构件中超声传播特殊性的影响，优化水浸超声斜入射检测参数，基于有限元方法和典型检测工况，建立了曲面PBX构件超声无损检测的数值计算模型，利用COMSOL商用软件计算分析了表面瞬态位移激励下曲面PBX构件内部声场传播规律，模拟计算了不同角度及裂纹的超声检测信号，研究了入射角度等参数对曲面PBX构件裂纹水浸超声小角度斜入射检测结果的影响。数值仿真结果表明，声束与裂纹夹角为8°~10°时，小角度斜入射超声检测方法对PBX构件的内部裂纹缺陷的检测性能最优，且不受裂纹深度的影响。同时，设计制作了曲面PBX模拟试件，搭建了小角度超声检测实验系统，开展了不同入射角度、裂纹参数下的超声检测实验，实验所得最优检测角度（8°）与仿真结果（8°~10°）吻合，验证了数值模拟结果的合理性和小角度超声检测的有效性。

摘要:利用磁驱动加载实验技术，开展了斜波压缩下未反应固体炸药PBX-59的动力学特性研究，获得了峰值压力18.5 GPa下PBX-59的动力学响应。利用阻抗匹配修正的迭代Lagrange数据处理方法，获取了PBX-59炸药斜波压缩加载下的p-V关系和声速-粒子速度关系等动力学特性参数。结合实验获得的动力学参数和等熵状态方程，对实验过程开展了流体动力学数值模拟，计算和实验结果基本吻合，验证了本研究实验技术、数据处理方法和物理模型的正确性。

摘要:为了研究TATB基高聚物黏结炸药（Polymer Bonded Explosive，PBX）内部颗粒边界分布，需要对PBX炸药通过计算机层析成像技术（Computed Tomography，CT）扫描得到的低质量原始图像进行分析，开发自动化炸药颗粒边界勾勒算法。对原始图像利用灰度统计信息和二值化方法计算得到二值化炸药颗粒草图，提出弹性胶囊算法从二值化草图中识别炸药颗粒的粗略边界，再结合形态学变换和分水岭算法识别出更精确的炸药颗粒单像素边界，最后结合灰度值统计数字特征和弹性胶囊粗略边界图信息调整边界宽度与灰度，得到最终边界勾勒结果。将该基于弹性胶囊和分水岭算法的边界勾勒结果与Canny算法、相位一致性算法、经典分水岭算法流程、基于超像素算法等有代表性的图像分割算法输出进行横向比较，结果表明该边界勾勒过程识别的准确度明显更高，并且通过单幅图像确定的算法参数在同批次样品其他图像中同样具有良好的效果，在满足边界提取精度要求的基础上，无需反复调整参数即可处理批量图像数据，缩减人工的投入，证实了自动化边界勾勒算法的实用价值。