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柱状弹高速撞击下高强聚乙烯复合夹芯结构的抗侵彻分析模型研究

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中国舰船研究 2024年

作者：戴文喜谢伟胡鹏程程远胜张攀李德聪中国舰船研究设计中心华中科技大学船舶与海洋工程学院

[目的]为快速评估高强聚乙烯复合夹芯结构的抗弹性能，建立其抗高速柱状弹侵彻的理论分析模型。[方法]首先，将夹芯结构的抗柱状弹侵彻过程分为3个阶段，分析各阶段的能量耗散问题，提出忽略柱状弹镦粗和考虑柱状弹镦粗影响的理论分析... 详细信息

[目的]为快速评估高强聚乙烯复合夹芯结构的抗弹性能，建立其抗高速柱状弹侵彻的理论分析模型。[方法]首先，将夹芯结构的抗柱状弹侵彻过程分为3个阶段，分析各阶段的能量耗散问题，提出忽略柱状弹镦粗和考虑柱状弹镦粗影响的理论分析模型，进而建立各阶段的消耗能量与剩余速度之间的关系式；然后，采用有限元软件ANSYS/AUTODYN建立高强聚乙烯复合夹芯结构的抗柱状弹侵彻数值模型，通过计算弹体的剩余速度，从而拟合得到弹道极限数值；最后，将理论分析模型与数值模型的计算结果进行对比验证。[结果]以数值模型结果为基准，忽略弹体镦粗、考虑弹体镦粗的理论分析模型预报值的弹道极限误差均小于22%；综合考虑误差最大值、平均值和相关系数，考虑弹体墩粗的理论分析模型的弹道极限计算精度更高。[结论]该理论分析模型能够较好地计算高强聚乙烯复合夹芯结构抗柱状弹侵彻的弹道极限，可为其他纤维复合夹芯结构的抗侵彻计算提供参考。

关键词：高强聚乙烯复合夹芯结构抗弹性能弹体侵彻弹道极限

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基于非均质模型的水稳碎石材料细观开裂行为

吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1258-1266页

作者：赵晓康胡哲牛振兴张久鹏裴建中温永长安大学公路学院西安710064

本文采用离散元法(DEM)研究非均质水稳碎石(CSM)材料的细观开裂行为,基于Weibull材料随机场,建立了不同均质度水平的CSM细观断裂模型,通过虚拟半圆弯曲(SCB)试验模拟细观开裂过程,分析砂浆基体均质度的影响。结果表明:CSM裂纹沿着砂浆... 详细信息

本文采用离散元法(DEM)研究非均质水稳碎石(CSM)材料的细观开裂行为,基于Weibull材料随机场,建立了不同均质度水平的CSM细观断裂模型,通过虚拟半圆弯曲(SCB)试验模拟细观开裂过程,分析砂浆基体均质度的影响。结果表明:CSM裂纹沿着砂浆薄弱点和界面共同扩展,砂浆基体的断裂占主导地位。峰值强度和破坏形变随均质度的提高而增大,砂浆中少量的性能薄弱点有益于改善结构形变特性而提升其整体强度,适当均质度水平有助于CSM材料抗裂性能的发挥。

关键词：道路工程水泥稳定碎石细观非均质半圆弯曲试验离散元法

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页岩储层钻井液-压裂液复合损害机理及保护对策

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 380-388页

作者：孙金声许成元康毅力经浩然张洁杨斌游利军张瀚奭龙一夫中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610500 成都理工大学能源学院成都610059

为了分析钻井液与压裂液复合作用导致的储层损害,考虑油基钻井液侵蚀页岩矿物诱发的裂缝延伸,建立钻井液动态侵入深度预测方法,评价页岩裂缝面力学性质弱化、裂缝闭合与岩粉堵塞导致的天然/水力裂缝损害,提出钻井液-压裂液复合作用储层... 详细信息

为了分析钻井液与压裂液复合作用导致的储层损害,考虑油基钻井液侵蚀页岩矿物诱发的裂缝延伸,建立钻井液动态侵入深度预测方法,评价页岩裂缝面力学性质弱化、裂缝闭合与岩粉堵塞导致的天然/水力裂缝损害,提出钻井液-压裂液复合作用储层损害模式,揭示页岩油气层钻完井损害机理并提出保护对策。研究表明,钻开储层过程中,钻井液通过页岩诱导裂缝和天然裂缝深度侵入储层,侵蚀页岩矿物并导致侵入带页岩力学性质普遍弱化;水力压裂过程中,钻井液-压裂液复合作用进一步弱化页岩力学性质,导致生产过程裂缝更易闭合并发生岩粉脱落,诱发天然/水力裂缝应力敏感损害和固相堵塞损害,造成钻井液-压裂液复合作用带裂缝导流能力大幅降低,制约页岩油气井高产稳产。提出了防塌防漏加速储层段钻进、化学成膜防止页岩裂缝面力学性质弱化、强化页岩裂缝封堵减少钻井液侵入范围、优化压裂液体系保护裂缝导流能力的页岩储层保护对策。

关键词：页岩油气钻井液压裂液应力敏感固相堵塞储层损害储层保护

低活性冶炼渣-全尾砂胶结充填体强度特征分析

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昆明理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张攀科孙伟文瑶蔡发雄朱艾伦丁凡煜昆明理工大学国土资源工程学院云南省中-德蓝色矿山与特殊地下空间开发利用重点实验室昆明理工大学公共安全与应急管理学院

针对矿石选冶过程中产生的尾砂及冶炼渣等固体废弃物，将其作为充填材料充填至井下采空区，对于实现矿山固废利用具有重要意义.本文选用某矿山冶炼渣、全尾砂为原料制备不同配比充填体试块进行单轴压缩试验，探究了不同冶炼渣掺量、质... 详细信息

针对矿石选冶过程中产生的尾砂及冶炼渣等固体废弃物，将其作为充填材料充填至井下采空区，对于实现矿山固废利用具有重要意义.本文选用某矿山冶炼渣、全尾砂为原料制备不同配比充填体试块进行单轴压缩试验，探究了不同冶炼渣掺量、质量浓度、灰砂比条件下充填体强度的变化规律，并通过响应曲面法分析各因素耦合作用下充填体强度的影响特性，运用Design-Expert软件建立实验因素与响应值关系的三维曲面图和等高线图.实验结果表明：其他条件固定不变，冶炼渣的添加在一定程度上降低了充填体的单轴抗压强度，且28d充填体强度值降幅大于7d充填体强度值降幅；质量浓度由74%提升至78%，灰砂比1:4、1:6、1:12条件下，充填体7d抗压强度增长率达到最大，分别为79.66%，91.96%和121.05%；当质量浓度、养护龄期一定时，随着灰砂比的降低，充填体试块单轴抗压强度有明显降低趋势.根据响应面设计原理，通过方差分析得到实验因素对响应目标的显著性影响次序依次为：灰砂比、质量浓度、冶炼渣掺量；由交互作用分析得到灰砂比和质量浓度对试块单轴抗压强度影响最显著；通过回归模型选择充填料浆的最优配比为冶炼渣掺量30%、质量浓度78%、灰砂比1:4.

关键词：冶炼渣全尾砂胶结充填单轴抗压强度响应曲面法交互作用

氧化石墨烯对RDX/PMMA安全性能及力学性能影响

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火炸药学报 2022年第1期45卷 120-125页

作者：侯聪花张鑫马静静张诗敏吴楠李泽睿杜宇星中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为改善RDX的安全性能和力学性能,采用乳液聚合法制备RDX/聚甲基丙烯酸甲酯/氧化石墨烯(RDX/PMMA/GO)微球,并用相同方法制备了RDX/PMMA复合粒子进行对比;通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和差示... 详细信息

为改善RDX的安全性能和力学性能,采用乳液聚合法制备RDX/聚甲基丙烯酸甲酯/氧化石墨烯(RDX/PMMA/GO)微球,并用相同方法制备了RDX/PMMA复合粒子进行对比;通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和差示扫描热量仪(DSC)对样品进行表征,并测试其撞击感度和药柱的静态力学性能。结果表明,包覆后RDX/PMMA微球形貌趋于球形,RDX/PMMA/GO粒子存在明显的层状皱褶;RDX晶型均未发生改变;与原料RDX和RDX/PMMA相比,RDX/PMMA/GO微球的表观活化能分别提高22.16kJ/mol和15.17kJ/mol,升温速率趋近于0时的峰温和热爆炸临界温度与原料RDX相比分别提升6.45℃和6.23℃;特性落高由包覆前的26.74cm分别提至62.95cm和78.52cm,撞击感度明显降低。RDX/PMMA/GO抗压强度比RDX/PMMA增加了7.5MPa,表明GO的加入对复合材料的力学性能提升明显。

关键词：物理化学 RDX GO PBX 安全性能力学性能

高标准农田建设:内涵特征、问题诊断及推进路径

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经济纵横 2024年第1期 61-68页

作者：于法稳孙韩小雪刘月清中国社会科学院农村发展研究所北京100732 中国社会科学院生态环境经济研究中心北京100732 中国社会科学院大学应用经济学院北京102488

高标准农田建设是提升耕地综合产能水平的有效路径,是保障国家粮食安全的重要措施。建设主体的多元化、范围设计的规模化、基础设施的系统化、项目建设的标准化、生态环境的绿色化、资源利用的高效化及综合产能的持续化是高标准农田的... 详细信息

高标准农田建设是提升耕地综合产能水平的有效路径,是保障国家粮食安全的重要措施。建设主体的多元化、范围设计的规模化、基础设施的系统化、项目建设的标准化、生态环境的绿色化、资源利用的高效化及综合产能的持续化是高标准农田的内涵特征。在高标准农田建设中,我国通过加强顶层设计、构建制度标准体系、完善政策法律体系、健全管理体系等一系列有效措施,取得了明显成效。目前,对高标准农田的内涵理解存在偏差、基础设施配套程度不高等,是高标准农田建设中存在的突出问题。为此,应强化对保障高标准农田建设战略地位的认识;坚持系统观点,提升高标准农田建设的质量;健全长效管护机制,保障基础设施良性运行;建立评价机制,为完善高标准农田建设提供科学参考。

关键词：高标准农田粮食安全耕地产能

3D打印成型技术制备CL-20基光固化发射药及其性能研究

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火炸药学报 2022年第2期45卷 271-276,I0006页

作者：高宇晨李曼曼胡睿杨伟涛张玉成田德庆西安近代化学研究所陕西西安710065 辽宁庆阳特种化工有限公司辽宁辽阳111001

为实现复杂结构发射药的制备,利用挤出3D打印成型技术制备了以光敏树脂为黏结剂、六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)为含能固体添加剂的光固化发射药,并对其力学性能及燃烧性能进行了研究。结果表明,用挤出3D打印机可实现固含量为70%的含能... 详细信息

为实现复杂结构发射药的制备,利用挤出3D打印成型技术制备了以光敏树脂为黏结剂、六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)为含能固体添加剂的光固化发射药,并对其力学性能及燃烧性能进行了研究。结果表明,用挤出3D打印机可实现固含量为70%的含能物料挤出打印,通过打印条件优化,可以实现样件较好的层间粘接;挤出成型发射药的拉伸强度和压缩强度分别为10.21 MPa和50.94 MPa;相对于硝化棉三基发射药,其拉伸强度和压缩强度更高,但最大形变量下降;以CL-20为固体填料的光固化发射药表现出高燃速特点,100 MPa时燃速达到17.88 cm/s,但其压力指数较高,达到1.47。表明材料挤出3D打印技术在光固化发射药成型中应用是可行的。

关键词：应用化学光固化发射药 3D打印技术力学性能燃烧性能

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金属型含能材料力学行为研究进展

爆炸与冲击 2023年第7期43卷 1-22页

作者：王存洪曹玉武陈进孔霖孙兴昀西安近代化学研究所陕西西安710065

含能材料是一种在高温/高压作用下能够发生化学反应,并释放大量能量的新型材料。金属型含能材料作为其中一类,因密度大、强度高、稳定性好等优异性能,成为了现代武器装备中关注的重点材料之一,在破片战斗部等军事领域有着广泛的应用潜... 详细信息

含能材料是一种在高温/高压作用下能够发生化学反应,并释放大量能量的新型材料。金属型含能材料作为其中一类,因密度大、强度高、稳定性好等优异性能,成为了现代武器装备中关注的重点材料之一,在破片战斗部等军事领域有着广泛的应用潜力。其中,材料的力学性能直接影响武器装备对目标的侵彻能力,决定着对目标的最终毁伤威力,一直是武器装备应用中关注的关键参数之一。为实现金属型含能材料高穿甲能力并保证高释能特性,研究人员对其力学性能开展了大量研究。本文中,对金属型含能材料力学行为的研究现状进行了综述,包括简单介绍金属型含能材料的制备工艺和力学性能测试系统,详细梳理金属型含能材料力学性能研究、微观分析及理论研究等4个方面的研究进展。总结认为,目前对金属型含能材料力学性能的研究已经有了一些成果,但是缺乏其他复杂环境条件以及其他关键工艺对其力学性能影响的研究,同时缺少材料微观性能对其力学性能的影响以及微观行为和宏观行为之间关联机制的研究,并且尚未建立能够准确反映材料在热、力、率等复杂条件下的力学理论模型。因此,制备性能优异的金属型含能材料、开展复杂条件下金属型含能材料力学性能研究、探索微观行为与宏观行为之间的关联机制,以及建立和完善材料本构模型等研究内容,将是推动金属型含能材料工程应用的重点。

关键词：金属型含能材料力学行为测试系统微观分析理论模型

7055铝合金中纳米尺度Al_(2)ZnZr的结构和析出特征

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中国有色金属学报 2022年第5期32卷 1277-1288页

作者：娄艳芝李春志中国航发北京航空材料研究院钢与稀贵金属研究所北京100095

利用透射电子显微镜(TEM)观察和分析了7055-T7751预拉伸厚板中的一种纳米尺度析出相,采用选区电子衍射(SAED)分析方法以及能谱成分分析方法(EDS)对析出相的结构和成分进行了表征,并结合析出相的明场像和高分辨(HRTEM)像,确定了析出相的... 详细信息

利用透射电子显微镜(TEM)观察和分析了7055-T7751预拉伸厚板中的一种纳米尺度析出相,采用选区电子衍射(SAED)分析方法以及能谱成分分析方法(EDS)对析出相的结构和成分进行了表征,并结合析出相的明场像和高分辨(HRTEM)像,确定了析出相的种类、形貌和分布特征;通过分析基体α(Al)的五个低指数晶带轴([100]、[110]、[111]、[112]和[013])的SAED图特征,确定了纳米析出相与基体之间的取向关系;采用会聚束电子衍射(CBED)分析方法测定了入射电子束方向铝合金试样的局部厚度,分析了这种析出相的数密度。结果表明:7055-T7751预拉伸厚板中存在纳米尺度析出相Al_(2)ZnZr,呈球形或圆片状,尺寸大多在20 nm左右;Al_(2)ZnZr为简单立方(SC)结构,点阵参数为a=0.403 nm;7055-T7751预拉伸厚板中析出相Al_(2)ZnZr的数密度约为3.44×10^(11)mm^(−3);简单立方(SC)结构的析出相Al_(2)ZnZr与面心立方(FCC)结构的基体α(Al)之间存在共格关系,二者之间的取向关系为{100}_(Al)//{100}_(Al_(2)ZnZr)、〈001〉_(Al)//〈001〉_(Al_(2)ZnZr)。

关键词： 7055铝合金 Al_(2)ZnZr 析出相取向关系会聚束电子衍射薄晶体厚度数密度