由于彈藥對(duì)熱刺激具有一定的感度,在貯存或戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下容易受意外熱刺激而發(fā)生燃燒或者爆炸事故。因此,彈藥的熱安全性評(píng)價(jià)一直是各國(guó)重要的研究?jī)?nèi)容。而烤燃實(shí)驗(yàn)是評(píng)估彈藥和含能材料熱安全性的重要方法。DNAN炸藥是一種新型的熔鑄載體炸藥,本文通過(guò)烤燃實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了DNAN基熔鑄混合炸藥在不同熱刺激強(qiáng)度下的響應(yīng)特性及其影響規(guī)律,以期為新型熔鑄炸藥的熱安全性提供技術(shù)參考。首先,以DNAN基熔鑄混合炸藥為研究對(duì)象,利用自行設(shè)計(jì)的烤燃實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)尺寸為Φ19mm×38mm和Φ30mm×60mm的兩種烤燃彈,進(jìn)行了熱刺激強(qiáng)度分別為0.055℃/min(3.3℃/h)、2℃/min、3℃/min的多點(diǎn)測(cè)溫烤燃實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同熱刺激強(qiáng)度下,該炸藥發(fā)生相變時(shí)的溫度不同。對(duì)于上述兩種尺寸的烤燃彈,熱刺激強(qiáng)度對(duì)其烤燃響應(yīng)特性均有影響,即隨熱刺激強(qiáng)度的增大,炸藥發(fā)生響應(yīng)時(shí)的溫度均呈升高趨勢(shì),且藥柱內(nèi)部溫度梯度增大。但相同升溫速率下,藥柱內(nèi)部溫度梯度變化規(guī)律與烤燃彈尺寸有關(guān),尺寸較大時(shí),溫度梯度也較大。其次,建立了烤燃彈三維模型,利用FLUENT軟件,對(duì)尺寸分別為Φ10mm×20mm、Φ19mm×38mm、Φ30mm×60mm、Φ40mm×80mm的烤燃彈在不同升溫速率下進(jìn)行了模擬計(jì)算。結(jié)果表明,隨著熱刺激強(qiáng)度的增大,炸藥相變時(shí)的溫度呈升高趨勢(shì),但增加幅度逐漸減小,最后相變溫度趨于定值。而這和炸藥的裝藥尺寸無(wú)關(guān)。隨熱刺激強(qiáng)度的增強(qiáng),炸藥發(fā)生響應(yīng)時(shí)的溫度呈升高趨勢(shì),藥柱內(nèi)部溫差逐漸增加,從而使炸藥響應(yīng)時(shí)的劇烈程度逐漸減弱。裝藥尺寸不同時(shí),熱刺激強(qiáng)度對(duì)彈體外壁與藥柱中心溫度影響的規(guī)律相同,且隨升溫速率的增大,炸藥的點(diǎn)火位置會(huì)從藥柱中心向外移動(dòng);但是熱刺激強(qiáng)度相同時(shí),不同裝藥尺寸,炸藥響應(yīng)時(shí)彈體外壁及藥柱中心溫度不同。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ560.1
【部分圖文】：

[14]設(shè)計(jì)了一種小型烤燃彈實(shí)驗(yàn)（SCB實(shí)驗(yàn)），該實(shí)驗(yàn)所用藥量為700g。采用該實(shí)驗(yàn)裝置研究了不同升溫速率下PBX炸藥的烤燃響應(yīng)特性。圖1.1為該小型烤燃彈的示意圖。圖1.1 小型烤燃彈烤燃結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3

中北大學(xué)學(xué)位論文圖3.1 烤燃實(shí)驗(yàn)裝置示意圖實(shí)驗(yàn)所用K型熱電偶包括兩種：WRN熱電偶（鎳鉻/鎳硅熱電偶）以及直徑1MM的鎧裝微型熱電偶。前者主要測(cè)量彈體外壁的溫度，后者則測(cè)量試樣內(nèi)部測(cè)點(diǎn)的溫度，兩者精度均為1級(jí)。圖3.2為熱電偶實(shí)物圖。圖3.2 烤燃熱電偶實(shí)物圖3.1.2 試樣狀態(tài)及材料實(shí)驗(yàn)用烤燃彈由殼體、藥柱和上下端蓋三部分組成，端蓋與殼體之間用螺紋連接，殼體材料為 45＃鋼，壁厚 3mm、端蓋厚 3mm�？救紡椝幹鶠� DNAN 基熔鑄炸藥，質(zhì)量配比分別為31.6%DNAN、25%Al、41%RDX和2.4%添加劑。藥柱尺寸為Φ19 mm×38mm，藥柱密度為 1.80g/cm3，采用鑄裝工藝�？救紡棇�(shí)物如圖 3.3 所示。14

實(shí)驗(yàn)所用K型熱電偶包括兩種：WRN熱電偶（鎳鉻/鎳硅熱電偶）以及直徑1MM的鎧裝微型熱電偶。前者主要測(cè)量彈體外壁的溫度，后者則測(cè)量試樣內(nèi)部測(cè)點(diǎn)的溫度，兩者精度均為1級(jí)。圖3.2為熱電偶實(shí)物圖。圖3.2 烤燃熱電偶實(shí)物圖3.1.2 試樣狀態(tài)及材料實(shí)驗(yàn)用烤燃彈由殼體、藥柱和上下端蓋三部分組成，端蓋與殼體之間用螺紋連接，殼體材料為 45＃鋼，壁厚 3mm、端蓋厚 3mm�？救紡椝幹鶠� DNAN 基熔鑄炸藥，質(zhì)量配比分別為31.6%DNAN、25%Al、41%RDX和2.4%添加劑。藥柱尺寸為Φ19 mm×38mm，藥柱密度為 1.80g/cm3，采用鑄裝工藝�？救紡棇�(shí)物如圖 3.3 所示。14
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本文編號(hào)：2883809