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多脉冲飞秒激光切割加工炸药装药过程的热响应

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兵工学报 2024年

作者：伍俊英姚雨乐郑富德刘嘉锡李钧剑王健宇陈朗北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室

为分析多脉冲飞秒激光切割加工炸药过程的安全性，建立多脉冲飞秒激光切割加工炸药装药的二维数值计算模型，对飞秒激光切割加工HMX、TATB、RDX和TNT4种炸药装药的情况进行数值计算，获得不同加工状况下炸药装药的热响应规律。实验结果... 详细信息

为分析多脉冲飞秒激光切割加工炸药过程的安全性，建立多脉冲飞秒激光切割加工炸药装药的二维数值计算模型，对飞秒激光切割加工HMX、TATB、RDX和TNT4种炸药装药的情况进行数值计算，获得不同加工状况下炸药装药的热响应规律。实验结果表明：飞秒激光切割加工炸药装药过程中，当激光光斑的移动速度为80～300 mm/min时，4种炸药均未发生点火，反应光斑移动速度越慢，热累积效应越明显，且HMX相比其它3种炸药，动态分析区内HMX的热累积效应最明显。当激光重复频率和能量分别为0.1～200 kHz和50～200 μJ/pulse时，提高飞秒激光的重复频率和能量对切割速率提升效果呈先上升后降低趋势。飞秒激光对炸药装药的切割加工速率和安全性，会受到炸药的性能参数的影响，切割速率与炸药的激光吸收系数呈正相关，切割安全性与炸药的热感度呈负相关。

关键词：炸药装药飞秒激光激光加工热响应

飞秒激光作用TATB的大尺寸分子动力学模拟

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兵工学报 2024年第7期45卷 2351-2363页

作者：伍俊英李钧剑尚伊平杨利军陈朗北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081

深入认识炸药在飞秒激光作用下的快速化学反应机制和热力响应特征,是发展飞秒激光加工炸药技术的基础。采用分子动力学方法,基于ReaxFF/lg反应力场,对不同飞秒激光能量作用于三氨基三硝基苯(TATB)炸药的过程进行亚微米级大尺寸反应分子... 详细信息

深入认识炸药在飞秒激光作用下的快速化学反应机制和热力响应特征,是发展飞秒激光加工炸药技术的基础。采用分子动力学方法,基于ReaxFF/lg反应力场,对不同飞秒激光能量作用于三氨基三硝基苯(TATB)炸药的过程进行亚微米级大尺寸反应分子动力学模拟,考虑炸药对飞秒激光的非线性吸收过程,分析炸药烧蚀去除机制、产物演化和热力响应规律。计算结果表明:不同强度的飞秒激光对TATB的烧蚀去除机制不同,当激光强度为6.79×10^(17) W/m^(2)时,TATB发生等离子体烧蚀,产物以小分子或等离子体为主;当激光强度为3.39×10^(17) W/m^(2)时,TATB发生不完全反应,产物以大分子或团簇为主;当激光强度为1.69×10^(17) W/m^(2)时,TATB发生光机械烧蚀,以完整分子形式被剥离去除;激光强度越高,烧蚀产物的温度和粒子速度越高,对烧蚀区周围的热力响应越严重,有引发点火的风险。

关键词：三氨基三硝基苯飞秒激光分子动力学计算 ReaxFF/lg反应力场

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飞秒激光作用TATB的大尺寸分子动力学模拟

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兵工学报 2023年

作者：伍俊英李钧剑尚伊平杨利军陈朗北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室

深入认识炸药在飞秒激光作用下的快速化学反应机制和热力响应特征是发展飞秒激光加工炸药技术的基础。采用分子动力学方法，基于ReaxFF/lg反应力场，对不同飞秒激光能量作用三氨基三硝基苯(TATB)炸药过程进行了亚微米级的大尺寸反应分... 详细信息

深入认识炸药在飞秒激光作用下的快速化学反应机制和热力响应特征是发展飞秒激光加工炸药技术的基础。采用分子动力学方法，基于ReaxFF/lg反应力场，对不同飞秒激光能量作用三氨基三硝基苯(TATB)炸药过程进行了亚微米级的大尺寸反应分子动力学模拟，考虑了炸药对飞秒激光的非线性吸收过程，分析了炸药烧蚀去除机制、产物演化和热力响应规律。计算结果表明，不同强度的飞秒激光对TATB的烧蚀去除机制不同，当激光强度为6.79×1017W/m2时，TATB发生等离子体烧蚀，产物以小分子或等离子体为主；当激光强度为3.39×1017W/m2时，TATB发生不完全反应，产物以大分子或团簇为主；当激光强度为1.69×1017W/m2时，TATB发生光机械烧蚀，以完整分子形式被剥离去除。激光强度越高，烧蚀产物的温度和粒子速度越高，对烧蚀区周围的热力响应越严重，有引发点火的风险。

关键词：三氨基三硝基苯飞秒激光分子动力学计算 ReaxFF/lg反应力场

飞秒激光作用下RDX/HTPB混合炸药界面反应的分子动力学模拟

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北京理工大学学报 2023年第4期43卷 329-340页

作者：伍俊英吴姣姣李钧剑尚伊平方汇璇陈朗北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为研究混合炸药在飞秒激光作用下界面上的反应特征,构建了RDX/HTPB混合炸药体系的计算模型,基于ReaxFF-lg反应力场,对其在飞秒激光作用下的响应过程进行了反应分子动力学模拟,分析了计算体系的温度、密度变化以及界面上的化学反应特征.... 详细信息

为研究混合炸药在飞秒激光作用下界面上的反应特征,构建了RDX/HTPB混合炸药体系的计算模型,基于ReaxFF-lg反应力场,对其在飞秒激光作用下的响应过程进行了反应分子动力学模拟,分析了计算体系的温度、密度变化以及界面上的化学反应特征.结果表明:从HTPB和RDX两端加载激光能量时,RDX/HTPB体系界面上没有明显的温度突变,温度呈现平稳过渡的变化趋势.激光能量越高,HTPB和RDX反应越剧烈,在界面上HTPB分解产生的H或C原子与RDX分解的小分子产物发生化学反应,生成了CO、C_(3)O、C_(2)O_(2)、C_(2)HO、NH_(2)、NH_(3)等中间产物和H_(2)O、CO_(2)、H_(2)等终态产物;激光能量较低时,RDX和HTPB各自反应不充分,RDX区域仍有大量未分解的环状分子存在,HTPB区域主要是长碳链形式的大分子,两者界面区域分解产物间发生的反应较少.

关键词： RDX/HTPB混合炸药飞秒激光分子动力学计算 ReaxFF-lg力场

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B/KNO点火药装药的烤燃特性研究

兵工学报 2023年

作者：伍俊英尚伊平郑富德杜皓杰姚雨乐李钧剑陈朗北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室

为了研究B/KNO3点火药的热安全性，建立了多点测温烤燃实验装置，对不同升温速率、不同装药密度条件下的B/KNO3点火药装药进行了多点测温烤燃实验，获得了点火药装药发生点火的准确时间与烤燃过程中不同监测点的温度历程。建立了B/KNO3... 详细信息

为了研究B/KNO3点火药的热安全性，建立了多点测温烤燃实验装置，对不同升温速率、不同装药密度条件下的B/KNO3点火药装药进行了多点测温烤燃实验，获得了点火药装药发生点火的准确时间与烤燃过程中不同监测点的温度历程。建立了B/KNO3点火药装药烤燃实验的数值计算模型并进行了数值模拟，计算中考虑了点火药的自热分解反应与相变吸热。通过与实验结果的对比，标定了B/KNO3点火药装药的热物性参数和反应动力学参数。研究结果表明，B/KNO3点火药的指前因子为7.763×1013s-1，活化能为2.0787×105J/mol；在点火药装药的烤燃过程中，随着升温速率的减小，点火延期时间逐渐增加，点火区域逐渐向中心移动，点火环境温度逐渐降低；在装药密度变化不太大的情况下，点火药的点火特征差别不大。

关键词： B/KNO 烤燃实验热安全性点火特性

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内蒙古：全力夯实水安全保障体系 018

内蒙古确保年度中央投资计划重大水利工程完成90%以上 001

中国水利报

作者：李建国李钧剑谢疆

2018年和今后一个时期，是深入贯彻落实党的十九大精神，决胜全面建成小康社会、加快建设亮丽内蒙古的关键时期，也是全面完成“十三五”水利发展目标任务、加快推进内蒙古水利现代化的重要时期。水利厅将认真学习贯彻党的十九大精神，...

2018年和今后一个时期，是深入贯彻落实党的十九大精神，决胜全面建成小康社会、加快建设亮丽内蒙古的关键时期，也是全面完成“十三五”水利发展目标任务、加快推进内蒙古水利现代化的重要时期。水利厅将认真学习贯彻党的十九大精神，坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想?

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中国水利报

作者：李建国谢疆李钧剑

本报讯(记者李建国通讯员谢疆李钧剑)记者从1月18日召开的内蒙古自治区水利工作暨水利系统党风廉政建设工作会议上获悉,2018年,内蒙古大力提升水安全保障能力,力争全社会水利投入达到205亿元。2017年,内蒙古重大水利工程建设进展顺利,...

本报讯(记者李建国通讯员谢疆李钧剑)记者从1月18日召开的内蒙古自治区水利工作暨水利系统党风廉政建设工作会议上获悉,2018年,内蒙古大力提升水安全保障能力,力争全社会水利投入达到205亿元。2017年,内蒙古重大水利工程建设进展顺利,尼尔基水利枢纽下游灌区和辽河干流、?

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内蒙古：今年拟投205亿元 001

中国水利报

作者：李建国谢疆李钧剑

本报讯（记者李建国通讯员谢疆李钧剑）内蒙古自治区日前深入贯彻落实全国水利厅局长会议精神，聚焦水资源短缺、水生态退化、水环境恶化、水灾害频发等水利发展不平衡不充分问题，部署2018年水利重点任务，提出将争取全社会水利投...

本报讯（记者李建国通讯员谢疆李钧剑）内蒙古自治区日前深入贯彻落实全国水利厅局长会议精神，聚焦水资源短缺、水生态退化、水环境恶化、水灾害频发等水利发展不平衡不充分问题，部署2018年水利重点任务，提出将争取全社会水利投入205亿元，全力提升水安全保障能力，推?

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逆向喷流对可回收火箭气动特性的影响研究

推进技术 2024年第2期45卷 29-37页

作者：刘浩李钧冯刚航天科工火箭技术有限公司湖北武汉430040

可回收火箭返回时,需要依靠发动机进行点火减速制动,为得到逆向喷流条件下箭体气动性能的变化规律,通过对低空和高空两次点火过程进行数值仿真,分析来流马赫数和攻角对箭体气动性能的影响,同时开展单喷管、多喷管喷流条件下的仿真研究... 详细信息

可回收火箭返回时,需要依靠发动机进行点火减速制动,为得到逆向喷流条件下箭体气动性能的变化规律,通过对低空和高空两次点火过程进行数值仿真,分析来流马赫数和攻角对箭体气动性能的影响,同时开展单喷管、多喷管喷流条件下的仿真研究。结果表明,低空状态,逆向喷流会导致全箭轴向力系数绝对值减小,且喷流数目越多,轴向力系数绝对值越小。小攻角条件下,逆向喷流会引起全箭压心大幅前移,随着开机台数增加,压心前移越多。高空条件下,喷流膨胀区和来流存在强烈的相互干扰,导致轴向力系数减小明显,其绝对值在0.04以内,0°~10°攻角内箭体法向力系数绝对值小于0.1,随着来流静压增加,法向力系数绝对值小于0.1的攻角区间减小。

关键词：可回收火箭低空逆向喷流高空逆向喷流气动特性数值仿真

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