發(fā)布時(shí)間：2018-04-29 09:59

  本文選題：聚四氟乙烯/鋁/鎢 + 反應(yīng)材料�。� 參考：《國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：反應(yīng)材料是一種在高聚物中填充金屬、合金等非炸藥成分的含能材料,在高速撞擊作用下會快速發(fā)生反應(yīng),釋放能量。為了研究未發(fā)生損傷和發(fā)生損傷的反應(yīng)材料在不同撞擊作用下的力學(xué)性能和點(diǎn)火特性,本文分別使用了實(shí)驗(yàn)研究、理論分析和仿真計(jì)算的方法,最終得到了聚四氟乙烯/鋁/鎢材料在撞擊過程中的宏觀力學(xué)特性和點(diǎn)火特性變化的規(guī)律。針對反應(yīng)材料的力學(xué)性能和點(diǎn)火特性試驗(yàn)研究,首先使用分離式霍普金森桿(SHPB)對反應(yīng)材料進(jìn)行中低應(yīng)變率加載,獲得了SHPB加載下材料的力學(xué)特性,擬合了材料的Johnson-Cook本構(gòu)模型,并通過LS-DYNA仿真計(jì)算,驗(yàn)證了模型參數(shù)的合理性。其次,分別使用SHPB進(jìn)行高應(yīng)變率加載和落錘直接撞擊以及壓剪加載,得到材料發(fā)生反應(yīng)的臨界應(yīng)力和單位質(zhì)量材料發(fā)生點(diǎn)火反應(yīng)的輸入能量。最后,為了研究損傷對材料的力學(xué)性能和點(diǎn)火特性影響,使用靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)壓縮材料產(chǎn)生預(yù)變形,分別使用SHPB和落錘實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究,對比損傷前后材料的力學(xué)性能和點(diǎn)火特性,結(jié)果表明損傷對材料的力學(xué)性能和點(diǎn)火特性具有很大的影響。針對反應(yīng)材料的反應(yīng)機(jī)理,通過分析反應(yīng)材料的化學(xué)和熱學(xué)性能,初步得到材料發(fā)生反應(yīng)的可能過程;并引入材料的熱塑性模型,使用Fortran編寫程序計(jì)算加載過程中材料的宏觀溫度變化,對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了模型的合理性,初步得到了由于材料的力學(xué)性能變化而引起溫度變化的規(guī)律特性。
[Abstract]:Reactive material is a kind of energetic material which is filled with metal, alloy and other non-explosive components in high polymer. It can react rapidly and release energy under the action of high velocity impact. In order to study the mechanical properties and ignition characteristics of non-damaged and damaged reactive materials under different impacts, the methods of experimental study, theoretical analysis and simulation calculation are used in this paper. Finally, the macroscopic mechanical properties and ignition characteristics of PTFE / Al / W materials during impact are obtained. Based on the experimental study of mechanical properties and igniting characteristics of reactive materials, the split Hopkinson rod SHPBwas first used to load the reactive materials at low strain rate. The mechanical properties of the materials under SHPB loading were obtained, and the Johnson-Cook constitutive model of the materials was fitted. The rationality of the model parameters is verified by LS-DYNA simulation. Secondly, the critical stress of material reaction and the input energy of ignition reaction per unit mass are obtained by using SHPB to carry out high strain rate loading, direct impact of drop hammer and compression shear loading respectively. Finally, in order to study the effect of damage on the mechanical properties and ignition characteristics of materials, predeformation was produced by using static testing machine. SHPB and drop weight experiments were used to compare the mechanical properties and ignition characteristics of the materials before and after the damage. The results show that the damage has a great influence on the mechanical properties and ignition properties of the materials. According to the reaction mechanism of the reaction material, the possible process of the material reaction is preliminarily obtained by analyzing the chemical and thermal properties of the reaction material, and the thermoplastic model of the material is introduced. The macroscopic temperature change of the material during loading is calculated by using Fortran program. The rationality of the model is verified by comparing the experimental results. The regular characteristics of temperature change caused by the change of mechanical properties of the material are preliminarily obtained.
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB301

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1819443