含能破片爆炸驱动安全性研究(4)
时间:2017-04-22 15:53 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(3) 金属合金化反应类型 金属合金化反应是金属与金属之间进行的化合反应，这种反应在产生新合金的同时也释放大量的热能。这类反应以Al、Ni间的合金化反应最具代表性。 M+N→MN+ΔH 美国海军地面武器研究所的Ames在 2003年对Al/Ni活性物质系统能量释放机制进行了一系列实验。实验结果显示配方中加入不同的金属对燃烧过程影响较大，如以钼为改性剂的材料在刚开始呈现出较高的温度，但随着反应的进行，这种温度差距越来越小。而加入铜后，起始温度明显增加并持续到结束。此外美国佐治亚理工学院的Thadhani。也对Al+Ni进行了多年的研究。 在含能材料的制备手段方面对于炸药类含能材料目前较常用的方法仍为传统的模压和浇铸两种方法。近几年为了提高炸药的性能、发挥纳米材料的表面特性，提高其实际使用效果，科研人员提出了利用溶胶-凝胶法和碳纳米管阵列，对纳米复合含能材料进行制备所得含能材料的起始反应温度和反应峰值温度都得到了有效的提高。 1.2.5 一文冲击波理论 气体的一文非定常等截面流动的规律可以帮助我们对爆炸气体产物的一文流动及其对外界的作用等问题进行分析研究。 如果在每一瞬间，气体参量在空间的分布只取决于一个坐标，则叫做一文流动，如果这个坐标取通常的坐标X，则为平面一文流动[7]。在一般情况下，流动还与时间t有关，这种情况就叫做非定常流动，对于一文非定常流动，可以写出气流变化的关系式为：气流的压强P=P(x,t),密度ρ=ρ（x,t）,温度T=T（x,t）流速u=u(x,t),普速C=C(x,t)。 气体参数不随时间变化的一文流动，叫做一文定常流动，此时，气体参数的函数表达式中不含有时间t。 当只讨论平面一文流动问题时，即求解平面一文流动的规律，也就是说，要确定四个未知参数：u=u(x,t), ρ=ρ（x,t），ρ=ρ（x,t）及T=T（x,t）。上述四个未知参数需要四个方程才能求解。四个方程的建立构想如下，ρ=ρ（x,t），ρ=ρ（x,t）。 气体的运动可以视为连续的质点系的运动。因此，它应该遵守一般力学的定律。如质量守恒定律和牛顿第二定律。但是与一般的机械运动不同，气体的运动又具有其特殊性，即气体本身具有可压缩性，在其运动过程中伴随着密度，温度及压力的变化。因此，它还应遵守热力学的规律，如热力学第一定律，第二定律以及气体的状态变化规律（状态方程）等。气体动力学，把质量守恒定律表现为连续方程，把动力学中的牛顿第二定律表现为状态方程，把热力学第一定律表现为能量守恒方程，把与气体压缩性有关的状态方程。只要建立起这四个方程，便可以确定流场中上述四个参数的变化规律。 1.2.6 含能破片国内外的研究现状 关于预制破片战斗部的研制工作，国内外的重点研究已经比较成熟。含能破片方面的研究在国内也是非常重点的研究方向，但由于起步较晚，主要是在国外研究基础上做了一些仿真和验证的工作。比如有对于含能破片对带壳炸药的引燃机理及抛射强度研究，有含能破片对模拟战斗部的引爆机理研究等等，与之相关的关于含能材料的研究，比如纳米复合含能材料的制备与性能表征，燃烧式含能破片的配方与性能研究等等。南京理工大学的李旭峰对巡航导弹战斗部舱段结构和材料特性的详细分析和研究，确立了对巡航导弹战斗部舱段具有高效毁伤作用的爆炸式含能破片的设计方案，同时就该破片对巡航导弹模拟战斗部的机械毁伤和引爆毁伤两方面的机理进行了研究[8]；叶小军进行了引燃式含能破片的方案设计，并对含能破片撞击、引燃带壳炸药的机理进行了理论分析和实验验证[9]。 (责任编辑：qin) |