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高温环境对防弹插板抗弹性能影响分析

兵器装备工程学报 2024年第2期45卷 94-99页

作者：聂嘉兴程时雨李忠盛黄安畏郭峰林禹李鹏吴永鹏中国兵器工业第五九研究所重庆400039

采用M80弹(7.62 mm×51 mm NATO)分别对常温和高温(55℃)下的防弹插板进行实弹射击试验,以研究高温环境对防弹插板抗弹性能的影响。通过分析试验时防弹插板弹击瞬间凹陷值,同时结合聚氨酯树脂的剥离强度、超高分子量聚乙烯纤维层压板剥... 详细信息

采用M80弹(7.62 mm×51 mm NATO)分别对常温和高温(55℃)下的防弹插板进行实弹射击试验,以研究高温环境对防弹插板抗弹性能的影响。通过分析试验时防弹插板弹击瞬间凹陷值,同时结合聚氨酯树脂的剥离强度、超高分子量聚乙烯纤维层压板剥离强度和弯曲强度的测试结果对高温下抗弹性能变化原因进行了研究。结果表明:高温下防弹插板抗弹性能明显下降,相对于常温下每发弹的弹击瞬间凹陷值增加了2~5 mm。其主要原因是超高分子量聚乙烯纤维层压板在高温下抵抗变形的能力发生明显下降,从而导致防弹插板的弹击瞬间凹陷值增大。

关键词：防弹插板弹击瞬间凹陷值高温环境超高分子量聚乙烯纤维层压板

一种基于目标与背景特征分离模型的高光谱目标检测修正算法

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 283-291页

作者：吴护林邓贤明张天才李忠盛岑奕汪家辉熊杰陈知华林牧春中国兵器工业第五九研究所重庆401329 中国科学院空天信息创新研究院北京100101

高光谱图像立方体数据可以提供成像场景中地物在可见光和近红外波长范围内的空间信息和地物属性诊断的光谱特征信息,在目标检测与识别方面拥有得天独厚的天然优势。然而,基于高光谱图像数据的目标检测也存在一定缺陷,如经典的高光谱目... 详细信息

高光谱图像立方体数据可以提供成像场景中地物在可见光和近红外波长范围内的空间信息和地物属性诊断的光谱特征信息,在目标检测与识别方面拥有得天独厚的天然优势。然而,基于高光谱图像数据的目标检测也存在一定缺陷,如经典的高光谱目标检测算法仅利用光谱维度信息检测目标,检测模型要么对背景高维特征矩阵构建的准确度不足,要么对背景先验光谱特征的完备性要求较高,导致算法对不同复杂度的检测场景适应性不强。因此,基于计算复杂度较低、参数需求量较少且检测性能较为优异的经典多目标检测算法—多目标约束能量最小化(MCEM),提出了一种基于目标与背景环境特征分离模型的高光谱目标检测修正算法(R-MCEM)。首先,设计了一个与目标形状、尺寸相近的逐像元移动运算窗口,依次计算窗口中的每个像元与窗口内其他像元的光谱距离之和D1,像元与各类目标的光谱距离之和D2。其次,采用获得D1/D2最小值的像元替换窗口内的所有像元值。然后,自左向右、自上而下逐像元移动窗口,重复窗口内每一个像元与目标、背景像元的光谱距离运算,并确定窗口内与背景相似度最高、与目标相似度最低的像元。直到移动运算窗口遍历整个高光谱图像,大幅提升了基于目标与背景环境特征分离的背景高维特征矩阵准确度。分别设计了基于实测高光谱图像数据和模拟图像数据的修正检测算法性能验证试验,并采用三维操作特征曲线(3D ROC)结合目标与背景分离度(SDBT)开展修正算法的检测精度评估。试验结果表明,提出的修正算法有效减少了虚警率,提高了检测精度。基于实测数据的检测精度、目标与背景分离度由MCEM算法的0.937 7、 0.57提升到R-MCEM的0.993 5、 0.67,基于模拟数据的亚像元检测能力由MCEM的20%丰度提升到R-MCEM的15%丰度。

关键词：高光谱目标检测目标与背景特征分离模型 3D ROC SDBT

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表面构建聚多巴胺制备抗紫外线PBO纤维

工程塑料应用 2024年第1期52卷 23-31页

作者：白金旺张殿波钟蔚华梁晨陈湘栋刘群刘薇孟昭瑞刘宗法郭程代勇肖作旭彭宪宇辛建平中国兵器工业集团第五三研究所济南250031

基于聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维分子链中噁唑五元环不稳定,紫外光辐射下噁唑环发生开环,大分子发生断裂,导致力学性能急剧下降的问题,通过PBO纤维表面涂覆聚多巴胺(PDA)分子链的方法,合成了耐紫外PBOPDA改性纤维。采用扫描电子显微镜... 详细信息

基于聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维分子链中噁唑五元环不稳定,紫外光辐射下噁唑环发生开环,大分子发生断裂,导致力学性能急剧下降的问题,通过PBO纤维表面涂覆聚多巴胺(PDA)分子链的方法,合成了耐紫外PBOPDA改性纤维。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、广角X射线散射等分析手段研究了表面涂覆对PBO纤维表观形貌、超分子结构、微纳结构及抗紫外老化性能影响。结果表明:经过288 h紫外光辐射,PBO纤维分子链中产生酰胺基团,结晶峰的位置较老化前相对向右移动,结晶区的微小晶体发生相对滑移,结晶度、晶面取向度降低,结晶区出现解取向,原纤间微孔的直径、长度增大,纤维表面出现多条平行排列细长条纹,纤维力学强度急剧下降;而改性PBO-PDA纤维氮气氛围下热分解温度为693.6℃,仍具有良好的热分解稳定性,经紫外老化288 h后的PBO-PDA纤维具有较好抗紫外线能力,表层PDA分子链可有效阻隔紫外光对内部PBO纤维的破坏,纤维结晶度改变较小,纤维内部微孔直径长度增大幅度较小,分子结构没有额外基团产生,拉伸强度仍为1.55 GPa,拉伸强度保留率为37.26%。

关键词： PBO纤维表面涂覆结晶结构抗紫外老化性能

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耐紫外老化PBO纤维改性技术研究进展

化工新型材料 2024年第3期52卷 22-27页

作者：白金旺张殿波钟蔚华陈湘栋刘群孟昭瑞刘薇刘宗法郭程代勇中国兵器工业集团第五三研究所济南250031

聚对苯撑苯并双唑(PBO)纤维是继Kevlar纤维之后的新一代高性能有机纤维,具有高强度、高模量、高耐热性和高阻燃性等优点。但紫外光照射下PBO纤维机械强度急剧下降,制约了其进一步应用和发展。概述了PBO纤维的合成方法,通过PBO纤维晶体... 详细信息

聚对苯撑苯并双唑(PBO)纤维是继Kevlar纤维之后的新一代高性能有机纤维,具有高强度、高模量、高耐热性和高阻燃性等优点。但紫外光照射下PBO纤维机械强度急剧下降,制约了其进一步应用和发展。概述了PBO纤维的合成方法,通过PBO纤维晶体结构与分子链结构分析,阐述了紫外老化降解机理,综述了近年来表面涂覆法、化学共聚法以及新型配位键改性法的研究进展,对比分析了3种PBO纤维改性方法的优缺点,并展望了其未来发展方向。

关键词： PBO纤维抗紫外光老化表面涂覆法化学共聚法配位键改性法

爆炸载荷下拼接陶瓷板膨胀破碎行为及飞散特性研究

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火工品 2024年第1期 65-70页

作者：史安顺洪晓文秦超樊雪飞夏开朗孙素杰中国兵器工业第五二研究所山东烟台264003

为探究不同形状及尺寸的拼接陶瓷板在爆炸载荷下的膨胀破碎行为及飞散特性,对不同类型陶瓷平板药室的爆轰驱动过程进行了仿真,研究了陶瓷破片的粒径分布规律及陶瓷板不同位置处的破片速度和飞散角变化规律。结果表明:不同类型拼接陶瓷... 详细信息

为探究不同形状及尺寸的拼接陶瓷板在爆炸载荷下的膨胀破碎行为及飞散特性,对不同类型陶瓷平板药室的爆轰驱动过程进行了仿真,研究了陶瓷破片的粒径分布规律及陶瓷板不同位置处的破片速度和飞散角变化规律。结果表明:不同类型拼接陶瓷平板的膨胀破碎过程大致相同。拼接陶瓷片数目对陶瓷平板形成的破片数目及质量分布有较大影响,大部分破片对软目标杀伤能力小;陶瓷破片均满足Rosin-Rammler分布且拼接陶瓷片尺寸及形状影响破片的平均特征尺寸系数λ和幂指数系数k。不同类型陶瓷板水平轴向和垂直轴向破片速度变化趋势差异较大,而边缘横向及边缘纵向破片速度变化趋势相同;陶瓷平板不同位置处的破片飞散角均在-1.75~1.75°内变化,因此其杀伤区域有限。

关键词：拼接陶瓷板爆炸载荷膨胀破碎飞散特性爆炸反应装甲

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锆合金中5种元素的含量

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理化检验（化学分册） 2024年第1期60卷 44-48页

作者：巩琛黄辉冯典英张嘉祺李颖李本涛中国兵器工业集团第五三研究所济南250031

提出了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锆合金中锡、铌、铁、铬、镍含量的方法。取样品0.1 g,加入5 mL水、5 mL硝酸和0.5 mL氢氟酸,于100℃加热5 min,用水定容至25 mL。设置仪器射频功率为1300 W,雾化气流量为0.80 L·min^(-1),进... 详细信息

提出了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锆合金中锡、铌、铁、铬、镍含量的方法。取样品0.1 g,加入5 mL水、5 mL硝酸和0.5 mL氢氟酸,于100℃加热5 min,用水定容至25 mL。设置仪器射频功率为1300 W,雾化气流量为0.80 L·min^(-1),进样量为2.0 mL·min^(-1),测定5种元素在Sn 242.949 nm、Nb 309.418 nm、Fe 259.941 nm、Ni 221.648 nm、Cr 267.716 nm等分析谱线处的响应强度,基质匹配法定量。结果表明:锡、铌的质量浓度在150μg·mL^(-1)以内,铁、铬、镍的质量浓度在15μg·mL^(-1)以内分别与对应的响应强度呈线性关系;锡检出限(3s)为16μg·g^(-1),其他元素检出限(3s)均低于3.0μg·g^(-1);各元素方法重复性的相对标准偏差(n=10)均小于2.0%,加标回收率为99.0%~109%;采用锆合金标准物质SRM360b进行验证,测定值均在认定值的不确定度范围内。

关键词：电感耦合等离子体原子发射光谱法锆合金元素

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发射药燃气对身管材料的烧蚀速率的计算模型

含能材料 2024年第8期32卷 848-854页

作者：袁茂博靳建伟曲永杰刘计划薛钧何昌辉赵宏立西安近代化学研究所陕西西安710065 中国兵器工业第二〇八研究所北京102202

为构建贴合实际需求的发射药烧蚀性能评价体系,设计半密闭爆发器烧蚀管实验,根据烧蚀管的几何尺寸及实验测量p-t曲线,建立了二维非稳态流动与传热模型,通过烧蚀管壁温的时空分布建立了烧蚀速率模型参数与烧蚀总量的关系。将半密闭爆发... 详细信息

为构建贴合实际需求的发射药烧蚀性能评价体系,设计半密闭爆发器烧蚀管实验,根据烧蚀管的几何尺寸及实验测量p-t曲线,建立了二维非稳态流动与传热模型,通过烧蚀管壁温的时空分布建立了烧蚀速率模型参数与烧蚀总量的关系。将半密闭爆发器烧蚀管实验的烧蚀量作为基准,采用粒子群算法对烧蚀速率模型参数进行了优化计算。结果表明:随着发射药燃气对烧蚀管冲刷时间增加,燃气与烧蚀管间的流固耦合界面温度有所降低,烧蚀管截面熔融深度的增速减缓;烧蚀管材料为45#钢,发射药为典型双基药(双芳-3)时,优化得到烧蚀速率的指前因子和表观活化能分别为0.3403 s^(-1)和134.6 kJ·mol^(-1),此时损失函数值仅为3.0×10^(-6),可推广应用于身管武器平台的烧蚀状态计算。

关键词：半密闭爆发器发射药烧蚀速率数值模拟优化

太阳辐照对特种车辆舱室内温度以及人体传热的影响

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环境与职业医学 2024年第09期41卷 1061-1066+1074页

作者：李平王学友刘晓峰张伟兵器工业卫生研究所

[背景]夏季太阳光照强烈，特种车辆野外训练时，车体甲板在太阳辐照条件下温升明显并向舱内传热，导致舱室高温问题突出，严重影响人员的作训能力。[目的]探讨太阳辐照引起特种车辆舱室温度上升的变化规律，以及温升过程中车内环境与人... 详细信息

[背景]夏季太阳光照强烈，特种车辆野外训练时，车体甲板在太阳辐照条件下温升明显并向舱内传热，导致舱室高温问题突出，严重影响人员的作训能力。[目的]探讨太阳辐照引起特种车辆舱室温度上升的变化规律，以及温升过程中车内环境与人体之间对流和辐射两种传热方式的量比关系，为进一步开展舱室温度控制提供设计依据。[方法]利用太阳辐照模拟实验系统，以某地试验场夏季某日9:00—15:00的太阳辐照强度作为实验条件，对特种车辆进行6 h曝晒实验。测试车体甲板表面10个测点的温度变化、舱室内2个测点的环境温度、载员的近体环境温度、辐射热通量和总热通量参数。[结果]车体甲板、舱内环境和载员近体环境温度在13:30前随太阳辐照强度增加而升高，温度变化明显，随后温度趋于稳定。试验过程中，车体甲板和舱内环境温度最高分别达到60.5℃和39.3℃。载员1至载员4的近体环境温度最高分别达到41.4、41.1、41.3和40.8℃，此时舱内湿度是48.7%。辐射热和对流热作用于人体的量比关系随时间变化而变化。实验进行到上午9:30时，人员与车体甲板和舱室环境之间传热主要为人体散热，头面部和胸腹部区域的辐射热通量和对流热通量量比关系为1∶4～1∶7，足部的量比关系约为1∶3。实验进行到10:00—11:00时，人体仍表现为向环境散热，其中向舱室环境的对流散热占据主导，而车体甲板则逐渐转换为向人体辐射传热，辐射热通量与对流热通量的量比关系为1∶3～1∶6。实验进行到11:00以后，人体与车体甲板、舱内环境之间主要为周围环境向人体传递热量，辐射热与对流热的量比关系为1∶9～1∶12，辐射热通量和对流热通量值均明显增大，且对流传热为主要传热方式。[结论]特种车辆车体甲板、舱内环境和人员近体环境温度随着太阳辐照强度增加而升高。舱室环境与人体之间辐射热通量和对流热通量随辐照强度和照射时间逐步增大，两者之间的量比关系随时间变化，其中对流传热始终为主要传热方式，而辐射传热对人体的影响也不可忽视。

关键词：特种车辆太阳辐照热环境辐射热通量对流热通量

诺卡酮对轻度脑爆震伤大鼠抑郁样行为的缓解作用及其机制

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解放军医学杂志 2024年第6期49卷 694-700页

作者：范小琳王鸿王琪李存治卢青李亮马宁高俊宏兵器工业卫生研究所陕西西安710065

目的探究诺卡酮(NKT)对轻度脑爆震伤(bTBI)大鼠抑郁样行为的缓解作用及其机制。方法采用生物激波管分别模拟爆炸超压(BOP)为60 kPa、90 kPa和120 kPa的冲击波建立大鼠bTBI抑郁样模型。BOP暴露后14 d,采用悬尾实验及强迫游泳实验对大鼠... 详细信息

目的探究诺卡酮(NKT)对轻度脑爆震伤(bTBI)大鼠抑郁样行为的缓解作用及其机制。方法采用生物激波管分别模拟爆炸超压(BOP)为60 kPa、90 kPa和120 kPa的冲击波建立大鼠bTBI抑郁样模型。BOP暴露后14 d,采用悬尾实验及强迫游泳实验对大鼠抑郁样行为进行评估,选取抑郁样行为最为明显的BOP(120 kPa)进行后续实验。30只大鼠随机分为假手术组、bTBI组(120 kPa BOP暴露)、bTBI+NKT组[120 kPa BOP暴露后第1天开始,经口给药给予NKT 10 mg/(kg·d),共14 d],每组10只。BOP暴露后14 d,采用悬尾实验及强迫游泳实验对大鼠抑郁样行为进行评估;采用Western blotting检测海马组织中蛋白激酶A(PKA)、磷酸化环磷腺苷效应元件结合蛋白(pCREB)及脑源性神经营养因子(BDNF)的表达水平;免疫组化检测海马齿状回区(DG)增殖细胞核抗原(PCNA)标记的神经发生情况。结果90 kPa的BOP暴露即可引起大鼠抑郁样行为,而120 kPa组大鼠BOP暴露后产生的抑郁样行为更明显(P<0.05),据此选取120 kPa的BOP暴露进行后续实验。BOP暴露后14 d,与假手术组比较,bTBI组大鼠悬尾实验不动时间延长(P<0.05),强迫游泳实验潜伏期缩短,不动时间延长(P<0.05),海马组织中PKA、pCREB和BDNF蛋白表达水平降低(P<0.05),海马DG区PCNA阳性神经元数量减少(P<0.05);与bTBI组比较,bTBI+NKT组大鼠悬尾实验不动时间缩短(P<0.05),强迫游泳实验潜伏期延长,不动时间缩短(P<0.05),海马组织中PKA、pCREB和BDNF蛋白表达水平升高(P<0.05),海马DG区PCNA阳性神经元数量增加(P<0.05)。结论早期给予NKT治疗可缓解轻度bTBI大鼠的抑郁样行为,其机制可能与NKT通过激活海马PKA/CREB/BDNF信号通路,使pCREB和BDNF表达水平上调,进而促进海马DG区神经发生有关。

关键词：脑爆震伤抑郁 PKA/CREB/BDNF通路海马爆炸冲击波