物料混合和固化是澆注PBX炸藥裝藥工藝過程中重要的步驟,物料混合的均勻性與固化成型優(yōu)劣對PBX裝藥的產(chǎn)品質(zhì)量與安全性能具有重要影響。在固化過程中受到不均勻熱應力分布會對固化工藝安全及其裝藥質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,通過實驗較難獲取安全閾值規(guī)律,因此采用數(shù)值模擬方法研究物料混合和固化工藝的安全性及裝藥質(zhì)量具有可行性且十分重要。本文先通過POLYFLOW軟件,利用瞬態(tài)方法對澆注PBX藥漿的混合進行研究,旨在通過模擬方法評估PBX藥漿在混合攪拌過程中的均勻性和安全性;再基于有限元法選用ABAQUS軟件對PBX藥漿固化工藝過程及其安全性開展研究。首先,本文從實心槳與空心槳特點的五個獨立參數(shù)出發(fā),利用Pro/E軟件對兩個槳葉參數(shù)化建模。接著,對立式捏合機中的實心槳和空心槳以及混合釜利用網(wǎng)格重疊技術劃分網(wǎng)格,通過流體軟件POLYFLOW對混合流場進行瞬態(tài)模擬。模擬結果表明溫度、剪切速率、壓力在槳葉與槳葉之間的嚙合部分以及槳葉與內(nèi)壁之間部分出現(xiàn)最大值,即得到槳葉與槳葉之間的嚙合部分以及槳葉與內(nèi)壁之間部分最容易發(fā)生危險的區(qū)域。其次,研究不同參數(shù)對PBX藥漿混合過程中流變參數(shù)的影響,包括槳葉的轉速、槳葉溫度以及...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.2.1 含能材料物料混合工藝研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.2 澆注PBX炸藥固化工藝研究現(xiàn)狀及分析
    1.3 研究內(nèi)容與方法
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法
2 立式捏合機混合釜流場數(shù)值模擬
    2.1 攪拌槳葉參數(shù)化模型的建立
        2.1.1 槳葉的結構與特點
        2.1.2 槳葉幾何關系的確定
        2.1.3 槳葉的參數(shù)化建模
    2.2 流體力學模型概述
        2.2.1 非牛頓流體的概念
        2.2.2 非牛頓流體的本構方程
    2.3 澆注PBX流體模的簡化假設
    2.4 澆注PBX流體模型建立及參數(shù)
    2.5 混合釜的邊界條件
    2.6 混合釜的流場模擬結果及分析
    2.7 本章小結
3 澆注PBX炸藥物料混合均勻性的工藝模擬研究
    3.1 概述
    3.2 不同轉速對物料均勻性影響
    3.3 釜內(nèi)間隙對物料均勻性影響
        3.3.1 空心槳與內(nèi)壁的間隙影響分析
        3.3.2 空心槳與實心槳的間隙影響分析
        3.3.3 槳葉與釜底面的間隙影響分析
    3.4 本章小結
4 澆注PBX炸藥物料混合安全性的工藝模擬研究
    4.1 概述
    4.2 轉速對PBX炸藥物料混合安全性的影響
        4.2.1 轉速對物料溫度的影響
        4.2.2 轉速對物料壓力的影響
        4.2.3 轉速對物料剪切速率的影響
        4.2.4 轉速對物料粘性耗熱的影響
    4.3 漿液初始溫度對PBX炸藥物料混合安全性的影響
        4.3.1 漿液初始溫度對物料溫度的影響
        4.3.2 漿液初始溫度對物料壓力的影響
        4.3.3 漿液初始溫度對物料剪切速率的影響
        4.3.4 漿液初始溫度對物料粘性耗熱的影響
    4.4 壁面溫度對PBX炸藥物料混合安全性的影響
        4.4.1 壁面溫度對物料溫度的影響
        4.4.2 壁面溫度對物料壓力的影響
        4.4.3 壁面溫度對物料剪切速率的影響
        4.4.4 壁面溫度對物料粘性耗熱的影響
    4.5 本章小結
5 澆注PBX炸藥固化溫度監(jiān)測實驗與固化反應動力學研究
    5.1 概述
    5.2 澆注PBX炸藥固化溫度監(jiān)測實驗
        5.2.1 實驗裝置與炸藥配方
        5.2.2 實驗步驟與過程
        5.2.3 實驗結果與分析
    5.3 非等溫DSC法研究澆注PBX炸藥的固化反應動力學
        5.3.1 實驗原理與實驗儀器
        5.3.2 實驗試樣與DSC測試
        5.3.3 澆注PBX炸藥固化反應動力學參數(shù)計算
    5.4 澆注PBX炸藥固化實驗模擬與反應動力學參數(shù)校正
        5.4.1 固化實驗模擬假設
        5.4.2 裝置模型及其參數(shù)
        5.4.3 反應動力學參數(shù)校正
        5.4.4 模擬結果與實驗對比分析
    5.5 本章小結
6 不同工況的澆注PBX炸藥固化工藝模擬研究
    6.1 概述
    6.2 模具尺寸對PBX炸藥固化工藝的影響
        6.2.1 不同模具尺寸的固化溫度場對比分析
        6.2.2 不同模具尺寸的固化應力場對比分析
    6.3 保溫時間對PBX炸藥固化工藝的影響
        6.3.1 不同保溫時間的固化溫度場對比分
        6.3.2 不同保溫時間的固化應力場對比分析
        6.3.3 不同保溫時間的PBX固化度對比分析
    6.4 環(huán)境溫度對PBX炸藥固化工藝的影響
        6.4.1 環(huán)境溫度的固化溫度場對比分析
        6.4.2 環(huán)境溫度的固化應力場對比分析
        6.4.3 環(huán)境溫度的PBX固化度對比分析
    6.5 本章小結
7 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間的論文及科研成果
致謝



本文編號：3910315