【摘 要】
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弹药受到外界热刺激时易发生安全事故,故对其热安全性进行有效评价一直是含能材料及其应用领域的研究重点,烤燃试验是目前使用最广泛的一种评价检验方法。本文采用试验及数值计算相结合的方法对温压炸药慢速烤燃响应特性进行研究,以期为温压炸药热安全设计提供技术参考。论文主要工作及成果如下:（1）利用DSC试验对两种HMX基温压炸药进行热分析,采用Kissinger方法计算出其活化能和指前因子,为慢速烤燃模拟提供
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弹药受到外界热刺激时易发生安全事故,故对其热安全性进行有效评价一直是含能材料及其应用领域的研究重点,烤燃试验是目前使用最广泛的一种评价检验方法。本文采用试验及数值计算相结合的方法对温压炸药慢速烤燃响应特性进行研究,以期为温压炸药热安全设计提供技术参考。论文主要工作及成果如下:（1）利用DSC试验对两种HMX基温压炸药进行热分析,采用Kissinger方法计算出其活化能和指前因子,为慢速烤燃模拟提供理论依据。（2）自行设计了慢速烤燃试验系统,由基于Lab VIEW程序控制的软件和以控制器、数据采集卡、热电偶及数字I/O卡等为主的典型硬件构成。结果表明:该慢速烤燃系统满足试验要求,可以为研究炸药的热不敏感性提供有效手段。（3）采用建立的慢速烤燃系统,以1℃/min的升温速率,探究不同装药侧隙率下温压炸药慢烤响应特性。结果发现,对于一种确定的炸药,随着装药侧隙率增加,其热响应剧烈程度剧增,故为保证慢烤试验的一致性需保持装药侧隙相同;对所试验的炸药其燃烧转燃爆的临界装药侧隙率为12.11%。（4）采用多点测温试验方法分别对HMX/F体系和HMX/TPU体系温压炸药在0.055℃/min和1℃/min升温速率下慢烤响应特性开展了研究。结果表明:随着升温速率增大,响应时间变短,响应剧烈程度降低,且点火时炸药内部高温区域不同,形成热点的位置也不同。此外发现,升温速率相同时,不同粘结体系的温压炸药响应特性不同,在0.055℃/min下,氟橡胶为粘结剂的温压炸药响应等级较高;在1℃/min下,两种粘结体系温压炸药响应等级相同。综合可知,HMX/TPU体系温压炸药的热安全性优于HMX/F体系温压炸药。（5）利用Fluent软件建立慢速烤燃计算模型,通过试验数据与模拟数据对比验证,校正计算模型参数。不同装药侧隙慢速烤燃模拟研究发现,装药侧隙会影响炸药点火位置;多点测温慢速烤燃试验模拟结果表明,随着升温速率的增大,HMX/F体系温压炸药和HMX/TPU体系温压炸药的点火位置均由炸药中心向炸药与壳体接触面移动;升温速率相同情况下,所研究的两种粘结剂对点火位置无明显影响,但可能会造成点火区域面积不同。
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