物料混合和固化是澆注PBX炸藥裝藥工藝過(guò)程中重要的步驟,物料混合的均勻性與固化成型優(yōu)劣對(duì)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(guò)程中受到不均勻熱應(yīng)力分布會(huì)對(duì)固化工藝安全及其裝藥質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(guò)POLYFLOW軟件,利用瞬態(tài)方法對(duì)澆注PBX藥漿的混合進(jìn)行研究,旨在通過(guò)模擬方法評(píng)估PBX藥漿在混合攪拌過(guò)程中的均勻性和安全性;再基于有限元法選用ABAQUS軟件對(duì)PBX藥漿固化工藝過(guò)程及其安全性開(kāi)展研究。首先,本文從實(shí)心槳與空心槳特點(diǎn)的五個(gè)獨(dú)立參數(shù)出發(fā),利用Pro/E軟件對(duì)兩個(gè)槳葉參數(shù)化建模。接著,對(duì)立式捏合機(jī)中的實(shí)心槳和空心槳以及混合釜利用網(wǎng)格重疊技術(shù)劃分網(wǎng)格,通過(guò)流體軟件POLYFLOW對(duì)混合流場(chǎng)進(jìn)行瞬態(tài)模擬。模擬結(jié)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(xiǎn)的區(qū)域。其次,研究不同參數(shù)對(duì)PBX藥漿混合過(guò)程中流變參數(shù)的影響,包括槳葉的轉(zhuǎn)速、槳葉溫度以及...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
        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?jī)?nèi)容與方法
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究方法
2 立式捏合機(jī)混合釜流場(chǎng)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(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
        2.1.2 槳葉幾何關(guān)系的確定
        2.1.3 槳葉的參數(shù)化建模
    2.2 流體力學(xué)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(gòu)方程
    2.3 澆注PBX流體模的簡(jiǎn)化假設(shè)
    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(chǎng)模擬結(jié)果及分析
    2.7 本章小結(jié)
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(zhuǎn)速對(duì)物料均勻性影響
    3.3 釜內(nèi)間隙對(duì)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(shí)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(jié)
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(zhuǎn)速對(duì)PBX炸藥物料混合安全性的影響
        4.2.1 轉(zhuǎn)速對(duì)物料溫度的影響
        4.2.2 轉(zhuǎn)速對(duì)物料壓力的影響
        4.2.3 轉(zhuǎn)速對(duì)物料剪切速率的影響
        4.2.4 轉(zhuǎn)速對(duì)物料粘性耗熱的影響
    4.3 漿液初始溫度對(duì)PBX炸藥物料混合安全性的影響
        4.3.1 漿液初始溫度對(duì)物料溫度的影響
        4.3.2 漿液初始溫度對(duì)物料壓力的影響
        4.3.3 漿液初始溫度對(duì)物料剪切速率的影響
        4.3.4 漿液初始溫度對(duì)物料粘性耗熱的影響
    4.4 壁面溫度對(duì)PBX炸藥物料混合安全性的影響
        4.4.1 壁面溫度對(duì)物料溫度的影響
        4.4.2 壁面溫度對(duì)物料壓力的影響
        4.4.3 壁面溫度對(duì)物料剪切速率的影響
        4.4.4 壁面溫度對(duì)物料粘性耗熱的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 澆注PBX炸藥固化溫度監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)與固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
    5.1 概述
    5.2 澆注PBX炸藥固化溫度監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置與炸藥配方
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟與過(guò)程
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.3 非等溫DSC法研究澆注PBX炸藥的固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)儀器
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)試樣與DSC測(cè)試
        5.3.3 澆注PBX炸藥固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算
    5.4 澆注PBX炸藥固化實(shí)驗(yàn)?zāi)M與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)校正
        5.4.1 固化實(shí)驗(yàn)?zāi)M假設(shè)
        5.4.2 裝置模型及其參數(shù)
        5.4.3 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)校正
        5.4.4 模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析
    5.5 本章小結(jié)
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(duì)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(chǎng)對(duì)比分析
        6.2.2 不同模具尺寸的固化應(yīng)力場(chǎng)對(duì)比分析
    6.3 保溫時(shí)間對(duì)PBX炸藥固化工藝的影響
        6.3.1 不同保溫時(shí)間的固化溫度場(chǎng)對(duì)比分
        6.3.2 不同保溫時(shí)間的固化應(yīng)力場(chǎng)對(duì)比分析
        6.3.3 不同保溫時(shí)間的PBX固化度對(duì)比分析
    6.4 環(huán)境溫度對(duì)PBX炸藥固化工藝的影響
        6.4.1 環(huán)境溫度的固化溫度場(chǎng)對(duì)比分析
        6.4.2 環(huán)境溫度的固化應(yīng)力場(chǎng)對(duì)比分析
        6.4.3 環(huán)境溫度的PBX固化度對(duì)比分析
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的論文及科研成果
致謝



本文編號(hào)：3910315