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鳞片铜粉对装备电子部件损伤实验研究

陆军工程大学学报 2024年第1期3卷 86-92页

作者：管智超高欣宝李天鹏李笑楠郭爱强陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050000 63936部队北京102202

鳞片铜粉是干扰弹所装填干扰剂的主要成分之一,干扰弹爆炸后形成的烟幕颗粒具有较好的导电性,且粒径较小,极易在装备运动过程中受到振动进一步嵌入电子部件的各引脚缝隙。当导电颗粒堆积形成一定厚度导电片层时,将导致电子部件发生短路... 详细信息

鳞片铜粉是干扰弹所装填干扰剂的主要成分之一,干扰弹爆炸后形成的烟幕颗粒具有较好的导电性,且粒径较小,极易在装备运动过程中受到振动进一步嵌入电子部件的各引脚缝隙。当导电颗粒堆积形成一定厚度导电片层时,将导致电子部件发生短路故障,使得装备受损。针对此问题,设计损伤实验,采用示波器检测计算机主板启动时BIOS芯片电信号,验证鳞片铜粉对计算机主板的损伤情况。结果表明,累计布洒6.0 g鳞片铜粉并振动60 s会造成计算机主板损伤,对比分析振动因素对损伤的影响,对鳞片铜粉损伤电子部件情况进行分析,评估了干扰弹使用后造成装备电子部件损伤的情况,验证了鳞片铜粉会对装备电子部件造成严重危害,为烟幕干扰剂的发展明确了方向。

关键词：烟幕鳞片铜粉干扰剂短路故障电子部件装备损伤

vG和Cu/vG体系对HO吸附的第一性原理研究

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材料导报 2024年

作者：李门李天鹏郭爱强刘建国高欣宝陆军工程大学弹药保障与安全性评估国家级实验教学示范中心陆军工程大学弹药保障与安全性评估重点实验室中国人民解放军63870部队

针对空位缺陷石墨烯(vG)和Cu原子掺杂空位缺陷石墨烯(Cu/vG)对H2O的吸附研究，采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，开展了vG和Cu/vG体系的静电势(Electrostatic potential，ESP)分析，结果表明vG倾向于吸附H2O的H原子侧，而Cu/v... 详细信息

针对空位缺陷石墨烯(vG)和Cu原子掺杂空位缺陷石墨烯(Cu/vG)对H2O的吸附研究，采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，开展了vG和Cu/vG体系的静电势(Electrostatic potential，ESP)分析，结果表明vG倾向于吸附H2O的H原子侧，而Cu/vG吸附H2O则有两种构型；进行了vG和Cu/vG体系的态密度分析，结果表明vG的化学活性高于Cu/vG，主要是由于vG中空缺位的C原子的2px和2py轨道会对费米能级附近轨道有显著贡献；计算表明，vG吸附H2O的吸附能介于Cu/vG吸附H2O的两种构型之间；vG和Cu/vG体系吸附H2O时的轨道态密度分析表明，对于吸附能较大的Cu/vG吸附H2O构型，其Cu的3d与O的2p轨道的相互重叠是该体系吸附更强的原因。

关键词：空位缺陷石墨烯掺杂石墨烯态密度静电势费米能级

HAN基ECSP凝胶模型的构建与分子动力学模拟

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装备环境工程 2024年第2期21卷 28-36页

作者：李门李天鹏郭爱强刘建国高欣宝陆军工程大学弹药保障与安全性评估国家级实验教学示范中心河北石家庄050000 陆军工程大学弹药保障与安全性评估重点实验室河北石家庄050000 中国人民解放军63870部队陕西华阴714200

目的从微观分子的角度对硝酸羟胺(HAN)基电控固体推进剂(Electrically Controlled Solid Propellants,ECSP)的性能参数进行模拟与计算。方法利用分子表面静电势(ESP)对HAN分子2种可能的构型进行优化和稳定性分析。通过真空非周期性分子... 详细信息

目的从微观分子的角度对硝酸羟胺(HAN)基电控固体推进剂(Electrically Controlled Solid Propellants,ECSP)的性能参数进行模拟与计算。方法利用分子表面静电势(ESP)对HAN分子2种可能的构型进行优化和稳定性分析。通过真空非周期性分子动力学模拟得到聚乙烯醇(PVA)分子稳定构型,并以HAN基ECSP的主要成分按一定比例构建凝胶模型。基于RESP(Restrained Electrostatic Potential)电荷生成更准确的凝胶模型拓扑文件,并进行凝胶模型的分子动力学模拟、模型稳定分析以及模型参数计算。结果凝胶模型总能量相对平均值的周期性波动不超过7%。由于三维PVA链的包裹,H_(2)O分子的扩散系数被大幅削弱。氢键分析和径向分布函数表明氢键键长主要分布在0.2826 nm附近,PVA与H_(2)O间的氢键较少,H_(2)O与HAN、H_(2)O与H_(2)O之间的氢键较多。模型密度为1.405 g/cm^(3),与实验值吻合度高。在283、293、303 K下,HAN基ECSP凝胶模型的拉伸模量依次降低,剪切模量先增后减。在15 K/600 ps冷却速率下,HAN基ECSP凝胶模型的拉伸模量和剪切模量均增大。结论ECSP制备结束后,冷却过程中的环境温度不宜过高,否则容易造成ECSP力学性能的快速下降,快速冷却可以提高ECSP的力学性能。

关键词：电控固体推进剂硝酸羟胺聚乙烯醇凝胶模型分子动力学模拟力学性能静电势

芳香基改性光固化丙烯酸树脂的合成及性能研究

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芳香基改性光固化丙烯酸树脂的合成及性能研究

作者：郭爱强辽宁科技大学

学位级别：硕士

环氧丙烯酸酯树脂是一类具有成膜性好、薄膜外观光滑、机械性能优异、光泽度高、耐热性好和挥发性低等优良特性的有机化合物,因此被广泛应用于电子封装、紫外光（UV）固化胶及光刻胶领域。含芴基芳香族化合物具有分子刚性大、共轭结构... 详细信息

环氧丙烯酸酯树脂是一类具有成膜性好、薄膜外观光滑、机械性能优异、光泽度高、耐热性好和挥发性低等优良特性的有机化合物,因此被广泛应用于电子封装、紫外光（UV）固化胶及光刻胶领域。含芴基芳香族化合物具有分子刚性大、共轭结构大、化学稳定性好、热稳定性好以及力学性能优异等特性,将其引入环氧树脂体系中,可以增加树脂的热稳定性、化学稳定性以及良好的光学性能,这种性能可以满足高端微电子光刻胶材料的性能要求。本文研究了具有芴基结构的芳香族化合物（双酚A、双酚F和双酚芴）感光树脂单体均聚物,也通过改变共聚化合物（苯乙烯、甲基丙烯酸）来制备一系列环氧丙烯酸酯聚合液,再经紫外光固化技术制备芳香基改性环氧丙烯酸均聚物和共聚物的固化薄膜,测试聚合物的粘度、溶解性、耐热性和力学性能,具体研究内容如下:双酚A、双酚F、双酚芴为原料,与环氧氯丙烷反应,再与丙烯酸反应,合成双酚A环氧丙烯酸酯、双酚F环氧丙烯酸酯和双酚芴环氧丙烯酸酯3种感光树脂单体。利用LC-MS和H-NMR、C-NMR、HMBC、HQSC、H-H-NOESY、H-H-COSY等光谱确定了合成化合物的结构。应用单因素、正交实验等实验优化了单体制备工艺,确定了最佳工艺条件。制备环氧丙基双酚芴的最佳反应条件为反应物料比为1:9,反应温度为117℃,反应时间为10.5 h。在此条件下,产物纯度为92.98%,收率为62.3%;制备双酚芴环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为催化剂用量为10%,反应物料比为1:3,反应时间为10 h。在正交实验基础之上,实验中添加丙烯酸时间间隔为30 mim时,产物纯度为72.04%。感光树脂单体经自由基加成聚合制备其聚合液,再经UV固化制备相应的均聚物固化薄膜。感光树脂单体分别与苯乙烯、甲基丙烯酸经自由基加成聚合制备其聚合液,再经UV固化制备一系列共聚物固化薄膜。测试了固化薄膜的溶解性、力学性能和热性能。确定性能最优的化合物为双酚芴环氧丙烯酸酯均聚物,其铅笔硬度测试值为3 H,T为254.3℃,T为174.6℃,在溶剂PGMEA和5%Na OH溶液中稳定。

关键词：芳香基改性环氧丙烯酸树脂结构鉴定性能测试

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烟幕干扰激光末制导炮弹的仿真研究

红外与激光工程 2022年第4期51卷 274-284页

作者：郭爱强李天鹏李笑楠高欣宝陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050003

随着精确制导武器的大量应用,实现了常规弹药集群攻击模式向制导弹药精确打击模式的转变,从而达到了最优的作战性价比,其激光武器被广泛应用于军事领域,为有效对抗激光武器,烟幕弹以性价比高等优势受到各国的青睐。以烟幕干扰激光末制... 详细信息

随着精确制导武器的大量应用,实现了常规弹药集群攻击模式向制导弹药精确打击模式的转变,从而达到了最优的作战性价比,其激光武器被广泛应用于军事领域,为有效对抗激光武器,烟幕弹以性价比高等优势受到各国的青睐。以烟幕干扰激光末制导炮弹为例,研究了激光末制导炮弹的制导原理,烟幕干扰激光末制导炮弹的原理,将烟幕对激光导引头的遮蔽效果引入到外弹道仿真过程,以脱靶量为指标,建立了干扰系统仿真模型,实现了烟幕对抗激光末制导炮弹的干扰仿真研究。研究结果表明,该仿真系统可以为烟幕弹对付激光末制导炮弹提供最佳干扰策略,为典型烟幕弹药的作战训练和效能评估提供辅助决策。

关键词：激光末制导炮弹烟幕激光导引头仿真研究干扰策略

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小口径弹丸炮口无线装定系统设计

兵器装备工程学报 2023年第8期44卷 133-139页

作者：张明跃房立清郭爱强陆军工程大学火炮工程系石家庄050003 陆军工程大学弹药工程系石家庄050003

无线装定技术是实现弹丸炸点精准控制的基础.针对目前小口径弹丸智能化与信息化程度较低的问题,为将影响弹道的因素快速装定至小口径弹丸的电子引信,设计了基于DPSK调制的炮口无线装定系统.通过信息获取模块将采集的环境信息与输入的发... 详细信息

无线装定技术是实现弹丸炸点精准控制的基础.针对目前小口径弹丸智能化与信息化程度较低的问题,为将影响弹道的因素快速装定至小口径弹丸的电子引信,设计了基于DPSK调制的炮口无线装定系统.通过信息获取模块将采集的环境信息与输入的发射信息转化为二进制数据传输至FPGA,FPGA将二进制数据进行DPSK调制.调制后的信号经过电流放大,再通过发射线圈将电信号转化为磁场信号.为实现最大功率传输,对线圈参数进行设计.引信内部接收端解调通过AD采集实现非相干解调,减小了体积.进行轻气炮实验对系统进行验证,结果表明,系统能够实现小口径弹丸的炮口无线装定.

关键词：无线装定电子引信 DPSK调制非相干解调炮口装定

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多频谱发烟组件结构设计与遮蔽性能

兵工学报 2023年第3期44卷 910-918页

作者：李笑楠李天鹏张开创陈浩郭爱强高欣宝陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050003 63936部队北京102202 军事科学院防化研究院北京102205

为有效对抗多模导引头,通过原位反应和复合配药技术制备一种多频谱干扰剂,同时根据发烟弹的使用预期设计、制造多频谱干扰剂配套的发烟组件。通过烟箱实验分析多频谱干扰剂的红外透过率、毫米波衰减值、可见光透过率,基于朗伯比尔定律... 详细信息

为有效对抗多模导引头,通过原位反应和复合配药技术制备一种多频谱干扰剂,同时根据发烟弹的使用预期设计、制造多频谱干扰剂配套的发烟组件。通过烟箱实验分析多频谱干扰剂的红外透过率、毫米波衰减值、可见光透过率,基于朗伯比尔定律计算其在红外、可见光波段的质量消光系数。运用静爆法对发烟组件与多频谱干扰剂的匹配效果进行测试,得到发烟组件的发烟过程、有效烟幕宽度和持续时间。实验结果表明:多频谱干扰剂在1~3μm、3~5μm、8~14μm的红外透过率分别为1.98%、3.04%、8.11%,3 mm、8 mm波的衰减值分别可达-14.52 dB和-11.76 dB,0.4~0.8μm可见光透过率为6.96%;1~3μm、3~5μm、8~14μm、0.4~0.8μm的质量消光系数分别为1.28 m^(2)/g、1.14 m^(2)/g、0.82 m^(2)/g、0.87 m^(2)/g;烟幕持续时间大于60 s,有效烟幕宽度大于60 m;装填多频谱干扰剂的发烟组件具有良好的遮蔽能力,成烟迅速,形成的烟幕云团稳定,是干扰多模导引头的一种有效方法。

关键词：发烟组件多频谱干扰剂碳纤维石墨烯碳纳米管多频谱干扰

固体火箭发动机药柱CT图像缺陷分析技术研究进展

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固体火箭技术 2023年第1期46卷 138-146页

作者：戴俊杰宣兆龙李天鹏胡利青郭爱强陆军工程大学石家庄050003

药柱缺陷是影响固体火箭发动机安全工作的重要因素。为确保固体火箭发动机的安全性,需要对药柱进行无损检测,通过对三种主要的无损检测方法进行比较分析,认为工业CT探伤是目前最有效的检测手段。分别从图像缺陷分割和缺陷特征识别两方... 详细信息

药柱缺陷是影响固体火箭发动机安全工作的重要因素。为确保固体火箭发动机的安全性,需要对药柱进行无损检测,通过对三种主要的无损检测方法进行比较分析,认为工业CT探伤是目前最有效的检测手段。分别从图像缺陷分割和缺陷特征识别两方面综述传统的缺陷分析方法。深度学习的快速发展为药柱CT图像缺陷分析提供了新的研究思路,而且基于深度学习的方法将提高缺陷分析效率和算法的鲁棒性,为实现图像缺陷分割及缺陷识别一体化提供技术途径。分别从基于目标检测的缺陷特征识别、基于全卷积神经网络的缺陷分割和基于Mask R-CNN的缺陷分析三方面对深度学习在药柱CT图像缺陷分析的应用进行了总结和分析。

关键词：固体火箭发动机 CT图像图像缺陷分割药柱缺陷识别深度学习

核—核碰撞Drell-Yan过程中的核束缚能效应和非微扰效应

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核—核碰撞Drell-Yan过程中的核束缚能效应和非微扰效应

作者：郭爱强河北师范大学

学位级别：硕士

高能强子碰撞产生轻子对的Drell-Yan过程研究,对于探寻强子内夸克分布,检验解释EMC效应唯象模型的正确性有着重要意义。近年来,许多人从计算核子的部分子分布函数和微扰量子色动力学(QCD)入手对其进行了深入研究。在计算时还要考虑各种... 详细信息

高能强子碰撞产生轻子对的Drell-Yan过程研究,对于探寻强子内夸克分布,检验解释EMC效应唯象模型的正确性有着重要意义。近年来,许多人从计算核子的部分子分布函数和微扰量子色动力学(QCD)入手对其进行了深入研究。在计算时还要考虑各种核效应,尤其在A-A碰撞Drell-Yan过程中,核效应对反应截面的影响不容忽视。在这些核效应中,人们考虑了核遮蔽效应和核子的费米运动效应,而核束缚能由于和碰撞能量相比很小,被很多学者作为一个小量忽略。我们从能量角度入手,考虑了A-A碰撞Drell-Yan过程中的核束缚能效应。利用核束缚能经验公式对虚光子四动量的平方项进行修正,分别计算了在不同能量下C-C,Ca-Ca, Fe-Fe, Sn-Sn核碰撞反应截面中湮没项和康普顿散射项及K因子的影响。结果发现:在A-A碰撞Drell-Yan过程中,特别是在低能的情况下,核束缚能对小x区域的影响不容忽视,而在大x区域束缚能的影响很微弱可以忽略。由于QCD非微扰效应与质心系能量有关,所以我们还研究了在不同能量下QCD非微扰效应对这四种核碰撞K因子的影响。

关键词：核束缚能效应 Drell-Yan过程 QCD非微扰作用