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装药弹动态应力有限元分析

弹箭与制导学报 2010年第2期30卷 138-140页

作者：侯聪花王晶禹中北大学化工与环境学院太原030051

为研究装药弹输弹过程安全性,采用ANSYS软件进行了动态应力分析。在有限元数值模拟中,一种是按实弹进行;另一种将弹体进行了合理简化,简化后可减少计算量的1/3,且结果相差不多。应力集中主要出现在弹壳部分,最大值为0.00117 MPa,与药柱... 详细信息

为研究装药弹输弹过程安全性,采用ANSYS软件进行了动态应力分析。在有限元数值模拟中,一种是按实弹进行;另一种将弹体进行了合理简化,简化后可减少计算量的1/3,且结果相差不多。应力集中主要出现在弹壳部分,最大值为0.00117 MPa,与药柱屈服极限8.67 MPa相差甚远;所产生的变形的最大值为6.05×10-9m,非常微小,可以恢复。在有限元计算中采用保守的约束条件,实际输弹过程比以上值小,安全性得到保证。

关键词：装药弹安全性动态应力有限元分析

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喷雾干燥法制备球形RDX的工艺优化

火炸药学报 2015年第1期38卷 16-21页

作者：王江刘英李小东侯聪花中北大学化工与环境学院山西太原030051 兵器工业安全技术研究所北京100053

以丙酮为溶剂,采用喷雾干燥法制备了微米级球形RDX,研究了入口温度、进料速率、喷雾气体流速和溶液浓度对所得RDX颗粒形貌的影响。通过扫描电镜(SEM)分析了不同工艺条件下制备的RDX的球形化效果,用DSC分析了其热分解特性,并测试了其撞... 详细信息

以丙酮为溶剂,采用喷雾干燥法制备了微米级球形RDX,研究了入口温度、进料速率、喷雾气体流速和溶液浓度对所得RDX颗粒形貌的影响。通过扫描电镜(SEM)分析了不同工艺条件下制备的RDX的球形化效果,用DSC分析了其热分解特性,并测试了其撞击感度。结果表明,制备球形RDX的最佳工艺条件为:入口温度为60℃,进料速率为1.5mL/min,喷雾气体流速为357L/h,原料RDX质量分数为1.9%,抽气流速为40m3/h。在此工艺条件下,获得了中值粒径为2.82μm、表面较光滑的球形RDX颗粒。与原料RDX相比,球形RDX的热分解表观活化能降低了2.33kJ/mol,特性落高从19.98cm升至54.70cm,表明球形RDX的撞击感度明显降低。

关键词：材料科学球形RDX 喷雾干燥热分解撞击感度

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非溶剂制备细化HMX及其性能表征

火炸药学报 2016年第4期39卷 27-31,36页

作者：侯聪花贾新磊王晶禹姜雪梅中北大学化工与环境学院山西太原030051

以二甲基亚砜为溶剂,用喷雾重结晶细化法制备了HMX,研究了非溶剂(水、乙醇、氯代烷烃)的种类、溶剂与非溶剂的体积比以及非溶剂的温度对HMX晶体形貌的影响并分析了其影响机理。采用扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪、X射线衍射仪(X... 详细信息

以二甲基亚砜为溶剂,用喷雾重结晶细化法制备了HMX,研究了非溶剂(水、乙醇、氯代烷烃)的种类、溶剂与非溶剂的体积比以及非溶剂的温度对HMX晶体形貌的影响并分析了其影响机理。采用扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热量法(DSC)对其进行了表征和热分析。测试了细化HMX和原料HMX的撞击感度。结果表明,HMX细化最佳工艺条件是以35℃乙醇为非溶剂,溶剂与非溶剂体积比为1∶40,此时可获得中值粒径为616nm、粒径分布均匀、趋于球形且表面光滑的亚微米HMX;亚微米HMX表观活化能比原料HMX降低了13.75kJ/mol,与原料HMX相比具有更好的热安定性,特性落高从34.05cm升至79.10cm,撞击感度显著降低。

关键词： HMX 颗粒形貌喷雾重结晶细化热分解撞击感度

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某装药弹振动特性的安全分析

中国安全科学学报 2009年第8期19卷 73-76页

作者：侯聪花王晶禹中北大学化工与环境学院

为分析某装药弹的振动特性,并为该弹提供必要的力学数据,建立某装药弹模态方程。采用ANSYS软件对该弹振动特性进行了数值模拟,利用Block Lanczos法求解,得到前10阶振动固有频率和振型。分析结果表明:低阶频率主要以摆动和转动为主,高阶... 详细信息

为分析某装药弹的振动特性,并为该弹提供必要的力学数据,建立某装药弹模态方程。采用ANSYS软件对该弹振动特性进行了数值模拟,利用Block Lanczos法求解,得到前10阶振动固有频率和振型。分析结果表明:低阶频率主要以摆动和转动为主,高阶频率主要以弯曲扭动为主,低阶频率对该弹的影响比较小,高阶频率对该弹的影响比较大,尤其是7～10阶频率,该弹的主振频率为1053.8 Hz,为该弹的优化设计提供科学依据,在加工、储存、运输和使用条件下应低于该频率;为验证该方法可信度,采用某小型装药弹进行了实验验证,实验结果和仿真结果偏差小于1%;同时证明该有限元数值分析的方法是经济可靠的。

关键词：装药弹安全性振动特性模态方程 ANSYS软件数值模拟

非溶剂体系温度对细化RDX影响的分子动力学模拟及实验研究

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火炸药学报 2018年第4期41卷 375-381页

作者：侯聪花郭晨刘志强贾新磊张诗敏中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

利用自行研制能定量控制的喷射重结晶装置,以二甲基亚砜为溶剂、水为非溶剂细化得到RDX,同时结合分子动力学方法探讨了喷射重结晶RDX过程中最佳非溶剂体系温度,以及不同温度对制备RDX晶体的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射... 详细信息

利用自行研制能定量控制的喷射重结晶装置,以二甲基亚砜为溶剂、水为非溶剂细化得到RDX,同时结合分子动力学方法探讨了喷射重结晶RDX过程中最佳非溶剂体系温度,以及不同温度对制备RDX晶体的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(P-XRD)、差式扫描量热法(DSC)对其进行性能表征和热分析;并测试了其撞击感度。结果表明,分子动力学模拟制备RDX的最佳非溶剂体系温度与实验结果一致,即最佳温度为30℃,在此条件下可获得中值粒径为836nm、粒径分布均匀、形貌趋于球形且表面光滑的RDX;与原料RDX相比,细化后的RDX表观活化能升高了46.85kJ/mol,具有较好的热安定性,指前因子(lg(A/min))提高了4.87,热爆炸临界温度增加1.14℃,撞击感度(H_(50))最大提高至40.07cm。

关键词： RDX 喷射重结晶非溶剂体系分子动力学模拟性能表征

TATB/HMX多组分主体炸药与不同氟橡胶内相容性研究

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中北大学学报（自然科学版） 2015年第5期36卷 559-564,490页

作者：雷英春王晶禹侯聪花中北大学化工与环境学院山西太原030051 太原工业学院环境与安全工程系山西太原030008

为了研究TATB/HMX主体炸药与不同氟橡胶配方的相容性,运用DSC方法测试了不同升温速率下TATB/F2602、TATB/F2311、HMX/F2602、HMX/F2311的热分解放热曲线.利用最大放热峰温、计算所得的表观反应活化能的变化量进行了相容性评估.同时运用... 详细信息

为了研究TATB/HMX主体炸药与不同氟橡胶配方的相容性,运用DSC方法测试了不同升温速率下TATB/F2602、TATB/F2311、HMX/F2602、HMX/F2311的热分解放热曲线.利用最大放热峰温、计算所得的表观反应活化能的变化量进行了相容性评估.同时运用反应起始放热温度、反应热两种评价指标进行相容性判定,分析其判定机理.结果表明,综合考虑放热峰温、活化能两个指标,变化量0～0.67℃,0.6%～1.77%,同时满足1级,说明相容性好,为1级;起始放热温度变化不明显（2℃左右）,甚至略有降低,说明混合体系更容易发生分解反应;TATB/F2602、TATB/F2311体系放热量增幅分别为378.84J/g（β=10℃/min）,198.1J/g（β=15℃/min）,表明TATB/F2311体系有失控的倾向.HMX/F2602、HMX/F2311体系放热量增幅为13.19J/g（β=20℃/min）,HMX/F2311与HMX/F2602安全水平相当;DSC方法简便,综合运用各种评价指标,可以全面评价炸药的相容性。

关键词： TATB 内相容性炸药氟橡胶

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TATB/HMX共晶炸药的制备及性能研究

火炸药学报 2017年第4期40卷 44-49页

作者：侯聪花刘志强张园萍陈云阁张诗敏中北大学化工与环境学院山西太原030051

采用溶剂/非溶剂法,在超声辅助的情况下,制备了TATB/HMX共晶炸药;探究了TATB/HMX共晶技术的影响因素;计算了TATB/HMX共晶炸药的理论密度和理论爆速;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描热量法(DSC)对其进行表征和热分... 详细信息

采用溶剂/非溶剂法,在超声辅助的情况下,制备了TATB/HMX共晶炸药;探究了TATB/HMX共晶技术的影响因素;计算了TATB/HMX共晶炸药的理论密度和理论爆速;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描热量法(DSC)对其进行表征和热分析,并测试了其撞击感度。结果表明,制备TATB/HMX共晶的最佳工艺条件为:以[Emim]Ac/DMSO为复合溶剂,TATB和HMX投料比(摩尔比)为3∶7,温度为80℃,搅拌速率为500r/min;与原料相比,TATB/HMX共晶分子在结构上发生改变;TATB/HMX共晶炸药颗粒大小约为2μm,形貌为六边形晶体;共晶炸药的热安定性优于原料HMX,其特性落高比原料HMX高74cm,撞击感度明显降低;理论密度为1.891g/cm^3,理论爆速为8.758km/s,表明其爆炸性能良好。

关键词：共晶炸药 TATB HMX 溶剂/非溶剂法 TATB/HMX共晶炸药

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硝胺炸药降感技术的研究进展

火炸药学报 2018年第4期41卷 326-333页

作者：贾新磊侯聪花王晶禹谭迎新张园萍李超中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 滨州学院化工与安全学院山东滨州256600

对当前国内外硝胺炸药(RDX、HMX、CL-20等)的降感技术进行了归纳和总结。分别介绍了细化(核生长法和超细粉碎法)、包覆(物理包覆法和化学包覆法)、共晶(溶液合成法和固体合成法)3种降低炸药感度的技术手段。重点介绍了各种方法的特点、... 详细信息

对当前国内外硝胺炸药(RDX、HMX、CL-20等)的降感技术进行了归纳和总结。分别介绍了细化(核生长法和超细粉碎法)、包覆(物理包覆法和化学包覆法)、共晶(溶液合成法和固体合成法)3种降低炸药感度的技术手段。重点介绍了各种方法的特点、研究机理、工艺流程,指出3种方法降低炸药感度的降感效果,提出未来硝胺类炸药向低敏感度、高能量密度、环境友好型、能源化、球形化方向发展的趋势。附参考文献63篇。

关键词：硝胺炸药感度细化包覆共晶 RDX HMX CL-20

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七水合硫酸镁微胶囊对HMX的安全性能影响

兵器装备工程学报 2022年第4期43卷 278-283页

作者：徐聪刘梦雅马静静侯聪花中北大学环境与安全工程学院太原030051

为研究水合盐材料对HMX的性能影响,选择七水合硫酸镁微胶囊作为改性剂。采用溶液-水悬浮法,以Estane5703,F_(2602)为黏结剂、Span-80为表面活性剂制备HMX基PBX。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和差示扫描量热仪对样品进行了表征和热分... 详细信息

为研究水合盐材料对HMX的性能影响,选择七水合硫酸镁微胶囊作为改性剂。采用溶液-水悬浮法,以Estane5703,F_(2602)为黏结剂、Span-80为表面活性剂制备HMX基PBX。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和差示扫描量热仪对样品进行了表征和热分析;并测试样品的机械感度。结果表明:以F_(2602)为黏结剂制备的样品表面光滑,颗粒密实,形貌好;制备的样品晶型未发生改变;使用F_(2602),Estane5703制备的样品热爆炸临界温度较HMX分别下降了2.58℃,5.66℃,水合盐微胶囊的加入使HMX放热量有一定的增加;以F_(2602)为黏结剂制备的样品特性落高较HMX提高42.06 cm,摩擦荷重较HMX提高96 N。

关键词：七水合硫酸镁微胶囊 HMX 溶液-水悬浮法机械感度

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