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A Study of Estimating the Safe Storage Life, Self-accelerating Decomposition Temperature and Critical Temperature of Thermal Explosion of Double-base Propellant Using Isothermal and Non-isothermal Decomposition Behaviours 被引量:1
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作者 Feng Qi ZHAO Hong Xu GAO +2 位作者 Rong Zu HU Gui E LU Jin Yong JIANG 《Chinese Chemical Letters》 SCIE CAS CSCD 2006年第5期667-670,共4页
A method of estimating the safe storage life (τ), self-accelerating decomposition temperature (TsADT) and critical temperature of thermal explosion (Tb) of double-base propellant using isothermal and non-isothe... A method of estimating the safe storage life (τ), self-accelerating decomposition temperature (TsADT) and critical temperature of thermal explosion (Tb) of double-base propellant using isothermal and non-isothermal decomposition behaviours is presented. For double-base propellant composed of 56±1wt% of nitrocellulose (NC), 27±0.5wt% of nitroglycerine (NG), 8.15±0.15wt% of dinitrotoluene (DNT), 2.5±0.1wt% of methyl centralite, 5.0±0.15wt% of catalyst and 1.0±0.1wt% of other, the values of r of 49.4 years at 40℃, of TSAOT of 151.35℃ and of Tb of 163.01℃ were obtained. 展开更多
关键词 Safe storage life self-accelerating decomposition temperature critical temperature of thermal explosion double-base propellant thermal accelerated aging test DSC kinetic parameters.
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Influence of Firing Temperature on Properties of Gun Propellants 被引量:3
2
作者 Karim Moulai Boulkadid Michel Lefebvre +1 位作者 Laurence Jeuniea Alain Dej eaifve 《Journal of Chemistry and Chemical Engineering》 2015年第6期415-427,共13页
Initial firing temperatures play an important role on the combustion rate of propellant. In gun propellants, initial temperature is a key factor for both accuracy and safety. Ideally, the initial temperature of the pr... Initial firing temperatures play an important role on the combustion rate of propellant. In gun propellants, initial temperature is a key factor for both accuracy and safety. Ideally, the initial temperature of the propellant should not influence the ballistic properties of the round. Nevertheless, constant initial temperature coefficients can not be achieved easily. This work focuses on the influence of the firing temperature on the ballistic properties, the mechanical integrity and the sensitivity to impact of nitrocellulose based propellants. Combustion rates have been determined by closed vessel tests. Ballistic properties have been investigated by firing 5.56 cartridges. The propellants have been conditioned at temperatures ranging from -54 ℃ to +71 ℃ before firing. The largest temperature coefficient is observed at high temperatures. The temperature sensitivity of the peak pressure in the combustion chamber can not be fully explained by the results from the closed vessel test. The authors speculated that the mechanical behaviour of the propellant grains at low temperatures influences also the overall ballistic properties of the round. Impact tests with propellants conditioned at low and high temperatures permit to investigate their mechanical strength under extreme temperatures and to better understand the propellant performance during firing. Tests on aged propellants have been conducted as well. 展开更多
关键词 Firing temperature gun propellant ageing ballistic t-u-hag closed vessel tests impact tests.
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Influence of temperature on mechanical stimulation threshold of typical liquid propellant
3
作者 JIANG Yuxuan JIN Shanpin +5 位作者 JIANG Rongpei TANG Yulin WU Xingliang XU Feiyang XU Sen LIU Dabin 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2021年第2期154-159,共6页
In order to study the variation of temperature to mechanical stimulation threshold of typical liquid propellants(ADN-based HAN-based and nitromethane),the critical impact energy and critical friction of three propella... In order to study the variation of temperature to mechanical stimulation threshold of typical liquid propellants(ADN-based HAN-based and nitromethane),the critical impact energy and critical friction of three propellants under different temperatures were studied by using BAM fall hammer impact sensitivity tester and BAM friction sensitivity tester.Experiments show that under 80℃,60℃,40℃and 20℃,the critical impact energy of HAN-based are 20 J,15 J,15 J,15 J;the critical impact energy of nitromethane are 2 J,2 J,2 J,2 J;and the critical impact energy of ADN-based are<1 J,3 J,7.5 J,15 J.It reveals that HAN-based propellant has the highest critical impact energy,while nitromethane propellant has the lowest critical impact energy.ADN-based propellant has a notable decrease on its critical impact energy with temperature decreasing,indicating that temperature has a significant effect on impact sensitivity of ADN-based propellant.The critical friction of three samples are all higher than 360 N at 80℃,60℃,40℃and 20℃,which shows that the samples are not sensitive to friction,and temperature has no significant effect on the critical friction of three samples.The mechanical stimulations that may be encountered during the production and use of liquid propellants are analyzed,which takes certain working conditions and the temperature coupling effect into consideration,thereby providing support for safety management of liquid propellants during production and storage process. 展开更多
关键词 liquid propellant hydroxylamine nitrate(HAN-based) NITROMETHANE ammonium dinitramide(ADN-based) impact sensitivity friction sensitivity temperature
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Experimental investigation of a cook-off temperature in a hot barrel 被引量:9
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作者 Amer HAMEED Mathew AZAVEDO Philip PITCHER 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2014年第2期86-91,共6页
The experimental investigations of the effect of contact time/temperature on initiating the cook-off using 7.62 mm calibre cartridge cases(CC) were conducted previously.These cartridges were hlled with commercial off-... The experimental investigations of the effect of contact time/temperature on initiating the cook-off using 7.62 mm calibre cartridge cases(CC) were conducted previously.These cartridges were hlled with commercial off-the-shelf(COTS) double based(DB) propellant(Bulls Eye)and were loaded in a hot chamber.The thermal explosion temperature is of great significance to both weapon designers and safety inspectors as it provides the operational limit and safe operating temperature.For CC under test,it was found that the cook-off temperatures of this propellant were encountered with the heat transfer profile of the simulated gun barrel between 151.4 ℃ and 153.4 ℃,with a reaction occurring in less than300 s after the round was chambered.Usefully,each experiment was found to be consistent and repeatable. 展开更多
关键词 工作温度 实验 厨师 接触时间 COTS 推进剂 设计师 检查员
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Effects of charge size on explosives thermal initiation critical temperature under constrained conditions 被引量:2
5
作者 王洪伟 智小琦 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2015年第3期234-239,共6页
In order to study the relationship between charge size and thermal initiation critical temperature of explosive in defined conditions,cook-off test about JH explosive was carried out at a heating rate of 1 ℃/min usin... In order to study the relationship between charge size and thermal initiation critical temperature of explosive in defined conditions,cook-off test about JH explosive was carried out at a heating rate of 1 ℃/min using self-designed cook-off experiment setup based on thermostatic control technology.Numerical simulation was conducted to study the effects of different charge sizes on thermal initiation critical temperature of explosives with FLUENT software.Experiment results show that there is a thermal initiation critical temperature in cook-off bomb.Simulation results show that when the ratio of the length to diameter of explosives grains is a fixed value,the thermal initiation critical temperature of explosives decreases with the increase of the diameter of explosives grains.When the grains diameter of explosives increase up to a certain value,the influence of charge size on thermal initiation critical temperature tends to be weakened.Charge size has no influence on the ignition point of explosives.The ignition point is always in the center of the grain. 展开更多
关键词 heating rate thermal initiation thermostatic critical temperature slow cook-off
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Evaluation of Thermal Hazard of Composite Modified Double-base Propellant by Microcalorimetery Method 被引量:4
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作者 XUE Liang ZHAO Feng-qi XING Xiao-ling XU Si-yu PEI Qing GAO Yin HU Rong-zu 《Chemical Research in Chinese Universities》 SCIE CAS CSCD 2010年第4期626-629,共4页
The thermal decomposition behavior of composite modified double-base(CMDB) propellant containing cyclotrimethylene trinitramine(RDX) was studied via a Calvet microcalorimeter at five different heating rates. The a... The thermal decomposition behavior of composite modified double-base(CMDB) propellant containing cyclotrimethylene trinitramine(RDX) was studied via a Calvet microcalorimeter at five different heating rates. The activation energy(E) and the pre-exponential factor(A) of two obvious exothermic processes were obtained by Kissinger's method and Ozawa's method. The entropy of activation(△S^≠), the enthalpy of activation(△H^≠), and the free energy of activation(△G^≠) of the first stage were calculated. To evaluate the thermal hazard of the RDX-CMDB propellant, the critical temperature of thermal explosion(Tb), the self acceleration decomposition temperature(Tsgox), the adiabatic decomposition temperature increment(ATad) and the time-to-explosion of adiabatic system(t) were presented as 145.3 ℃, 138.15 ℃, 1634 K and 583.71 s(n=0) and 586.28 s(n=1), respectively. 展开更多
关键词 CMDB propellant MICROCALORIMETER Critical temperature of thermal explosion SADT Adiabatic time-to-explosion
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THE CREEP-DAMAGE MODELING CORRELATED TO TEMPERATURE FOR COMPOSITE SOLID 被引量:1
7
作者 Shen Huai rong(Department of Aerospace Technology, 108 Laboratory, NUDT, Changsha, 410073) 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期109-113,共5页
THECREEP-DAMAGEMODELINGCORRELATEDTOTEMPERATUREFORCOMPOSITESOLIDPROPELLANTShenHuairong(DepartmentofAerospaceT... THECREEP-DAMAGEMODELINGCORRELATEDTOTEMPERATUREFORCOMPOSITESOLIDPROPELLANTShenHuairong(DepartmentofAerospaceTechnology,108Labo... 展开更多
关键词 复合固体推进剂 蠕变损伤模型 温度
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Calculation of propellant gas pressure by simple extended corresponding state principle
8
作者 Bin XU San-jiu YING Xin LIAO 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第2期86-89,共4页
The virial equation can well describe gas state at high temperature and pressure, but the difficulties in virial coefficient calculation limit the use of virial equation. Simple extended corresponding state principle(... The virial equation can well describe gas state at high temperature and pressure, but the difficulties in virial coefficient calculation limit the use of virial equation. Simple extended corresponding state principle(SE-CSP) is introduced in virial equation. Based on a corresponding state equation, including three characteristic parameters, an extended parameter is introduced to describe the second virial coefficient expressions of main products of propellant gas. The modified SE-CSP second virial coefficient expression was extrapolated based on the virial coefficients experimental temperature, and the second virial coefficients obtained are in good agreement with the experimental data at a low temperature and the theoretical values at high temperature. The maximum pressure in the closed bomb test was calculated with modified SE-CSP virial coefficient expressions with the calculated error of less than 2%, and the error was smaller than the result calculated with the reported values under the same calculation conditions. The modified SE-CSP virial coefficient expression provides a convenient and efficient method for practical virial coefficient calculation without resorting to complicated molecular model design and integral calculation. 展开更多
关键词 计算结果 气体压力 对应状态原理 第二维里系数 推进剂 密闭爆发器试验 维里方程 高温高压
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温度敏感凝胶推进剂中气泡间相互作用机理研究
9
作者 封锋 李强 +3 位作者 宋春雨 周昊 周致富 吴威涛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期189-197,共9页
为了研究凝胶推进剂除气工艺过程中的气泡两相流问题,采用Carreau-Yasuda模型描述凝胶的剪切稀化特性,并进一步引入了温度敏感性本构描述。数值上,运用流体体积方法研究了剪切和温度敏感耦合的凝胶中浮力驱动气泡的运动特性和气泡间的... 为了研究凝胶推进剂除气工艺过程中的气泡两相流问题,采用Carreau-Yasuda模型描述凝胶的剪切稀化特性,并进一步引入了温度敏感性本构描述。数值上,运用流体体积方法研究了剪切和温度敏感耦合的凝胶中浮力驱动气泡的运动特性和气泡间的相互作用机理,关注了气泡的初始排列、气泡个数以及凝胶温度的影响。研究结果表明,主导气泡的尾流以及底部的低粘区会吸引尾随气泡并加速尾随气泡的上升;水平排列的气泡间由于强涡量场会存在一定的横向排斥力;温度上升带来的黏度下降会加速气泡的融合和上升,并且增强了气泡间的相互作用。 展开更多
关键词 凝胶推进剂 温度敏感性 气泡上升 气泡动力学 Carreau-Yasuda模型
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三基发射药热烧蚀特性及变化规律 被引量:1
10
作者 邬睿 肖亦洁 +3 位作者 李强 袁茂博 刘波 张玉成 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期818-823,共6页
为了研究三基发射药热烧蚀特性及变化规律,制备了组分含量不同的多种三基发射药,采用半密闭爆发器模拟烧蚀试验方法测定发射药样品的烧蚀性,分析了发射药高能组分含量、增塑剂含量对发射药爆温的影响规律,以及发射药爆温对烧蚀特性的影... 为了研究三基发射药热烧蚀特性及变化规律,制备了组分含量不同的多种三基发射药,采用半密闭爆发器模拟烧蚀试验方法测定发射药样品的烧蚀性,分析了发射药高能组分含量、增塑剂含量对发射药爆温的影响规律,以及发射药爆温对烧蚀特性的影响规律。结果表明,环三亚甲基三硝胺(RDX)、硝基胍(NQ)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)含量改变会引起发射药爆温的变化,进而影响烧蚀性能。RDX含量增加1%,爆温增加0.59%,发射药烧蚀率增加1.23%;与未加入RDX相比,加入2%RDX的发射药烧蚀率增加23.38%;NQ含量增加1%,爆温降低0.23%,发射药烧蚀率降低0.56%;DOP含量增加1%,爆温降低2.99%,发射药烧蚀率降低7.01%。针对爆温在2600~3100 K的范围内的三基发射药,建立了质量烧蚀率与爆温的指数关系式,并分别给出了RDX、NQ、DOP体系的特征系数,为0.106、0.101、0.163。 展开更多
关键词 三基发射药 烧蚀率 爆温 高能组分 增塑剂
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基于双色PLIF的推进剂燃烧场定量测温方法 被引量:1
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作者 逯勇旭 邓琥 +2 位作者 武志翔 孔锤锐 尚丽平 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第4期140-143,共4页
在燃烧学研究领域中,平面激光诱导荧光(PLIF)可以有效鉴别组分类型,获取火焰中微量组分的二维平面成像以及通过分子振动能级的分布测量温度。本文基于双色PLIF技术搭建PLIF测温实验系统,以推进剂燃烧作为研究对象,采用—OH基中的Q_(2)(... 在燃烧学研究领域中,平面激光诱导荧光(PLIF)可以有效鉴别组分类型,获取火焰中微量组分的二维平面成像以及通过分子振动能级的分布测量温度。本文基于双色PLIF技术搭建PLIF测温实验系统,以推进剂燃烧作为研究对象,采用—OH基中的Q_(2)(11)与P_(1)(7)2条谱线开展双色PLIF技术测温实验,结合采集到的—OH基荧光图像,获取推进剂火焰二维温度场分布。通过火焰二维温度场分布情况与热电偶的测温结果进行对比及误差分析。对比结果表明:双色PLIF测温技术的测温误差为12.2 K,不确定度小于5%。该方法具有非接触、高灵敏度等特性,适用于稳态燃烧场温度测量。 展开更多
关键词 平面激光诱导荧光 —OH基 二维温度场 推进剂
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固体发动机药柱低温点火开裂失效的跨尺度分析 被引量:2
12
作者 王贵军 周涛 +2 位作者 吴艳青 侯晓 黄风雷 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期142-151,共10页
为了准确预测推进剂装药在低温点火过程中是否发生开裂,提出了一种全局⁃局部单向收缩耦合的跨尺度分析方法。针对高能硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂,开展低温中应变率单轴拉伸试验,获取了推进剂的典型失效模式。结果表明,基于发展的推进... 为了准确预测推进剂装药在低温点火过程中是否发生开裂,提出了一种全局⁃局部单向收缩耦合的跨尺度分析方法。针对高能硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂,开展低温中应变率单轴拉伸试验,获取了推进剂的典型失效模式。结果表明,基于发展的推进剂非线性粘弹性本构模型,实现了固体发动机药柱低温点火的宏观结构分析,获取了推进剂药柱结构危险点的位置;同时建立了考虑颗粒与基体界面脱湿和颗粒断裂的细观颗粒填充模型,进一步将宏观结构分析结果作用于相应的细观代表性体积单元(RVE)上。最后,建立推进剂细观失效准则,表明在低温点火条件下药柱结构完整性满足要求。收缩跨尺度分析方法可作为预测药柱在低温点火过程中开裂行为的有效手段。 展开更多
关键词 硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂 低温点火 跨尺度分析 颗粒与基体界面脱湿 药柱开裂
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不同温湿度条件下微米硼的氧化过程研究
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作者 何志成 吴建军 +7 位作者 杨述明 车碧轩 欧阳 李健 郑鹏 段炼 张宇 程玉强 《装备环境工程》 CAS 2024年第2期12-18,共7页
目的 探究不同温湿度条件下微米硼的氧化层结构特征。方法 利用高温水浴浸泡处理去除原料微米硼的表面氧化层,然后在恒温恒湿条件下对微米硼进行加速氧化,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对加速氧化后硼颗粒的氧... 目的 探究不同温湿度条件下微米硼的氧化层结构特征。方法 利用高温水浴浸泡处理去除原料微米硼的表面氧化层,然后在恒温恒湿条件下对微米硼进行加速氧化,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对加速氧化后硼颗粒的氧化层厚度及组成进行分析,总结表面氧化层结构及成分组成变化规律,揭示温湿度条件下微米硼的氧化机制。结果 微米硼经高温水浴浸泡处理后,表面氧化层去除率达到50%。随着加速氧化时间的延长,硼颗粒氧化层的厚度逐渐增大,由内向外硼颗粒表面可以用B-B_(x)O_(y)-B_(2)O_(3)三层结构来表示,B_(x)O_(y)总是伴随着B_(2)O_(3)同时出现的,且随着氧化反应的进行,颗粒表面B_(x)O_(y)的含量将超过B的含量。结论 不同温湿度条件下微米硼的氧化机制为O_(2)向B颗粒内部单向扩散的反应机制,B先与O_(2)反应,形成低氧化物B_(x)O_(y),B_(x)O_(y)进而与O_(2)反应生成B_(2)O_(3)。随着氧化层厚度的增加,O_(2)向B颗粒内部扩散的阻力增大,氧化反应速率随之降低。相比湿度的影响,温度的升高可显著加快硼表面氧化层的形成;温度一定时,湿度的增加可促进硼氧化层的形成。 展开更多
关键词 温度 湿度 微米 氧化层 推进剂 点火药
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考虑热-化学耦合的NEPE推进剂固化过程数值模拟
14
作者 陈国庆 惠维维 +2 位作者 聂嘉良 曹鹏 王健儒 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期485-492,共8页
采用热-化学耦合模型表征热传导和固化动力学反应,利用物理试验测定硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂在不同固化度下的热参数和密度,研究了NEPE推进剂药柱在固化过程中温度场和固化度的分布和演变规律。结果表明,因推进剂固化反应的生热速率... 采用热-化学耦合模型表征热传导和固化动力学反应,利用物理试验测定硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂在不同固化度下的热参数和密度,研究了NEPE推进剂药柱在固化过程中温度场和固化度的分布和演变规律。结果表明,因推进剂固化反应的生热速率与外界热量传递速率存在差异,导致固化过程中出现内部温度场和固化度场分布不均匀的现象。固化时间为1~4 d时,药柱中心位置的温度较高(最高57.6℃),外侧较低;固化时间大于等于5 d时,药柱温度场慢慢与环境温度(50℃)趋向于平衡。推进剂固化度-时间曲线近似为“S”型,固化时间小于1 d时和大于4 d时,固化速率缓慢;固化时间2~4 d时,固化速率快。固体发动机的m数对推进剂固化温度和固化速率有一定影响,m数越大,推进剂的最高温度越高,同时温差也越大,温度差会导致推进剂药柱内部固化速率产生差异,造成推进剂达到指定固化度的时间变长。 展开更多
关键词 NEPE推进剂 药柱 热-化学耦合模型 固化动力学反应 温度场 固化度场
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NEPE推进剂固化降温过程残余应力应变分析
15
作者 周东谟 谢旭源 +2 位作者 王瑞民 刘向阳 惠步青 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期193-203,共11页
为研究硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂药柱固化与降温过程中残余应力/应变的形成机制,基于ABAQUS有限元软件对推进剂在固化与降温过程中的温度场、固化度场和应力/应变场进行数值分析。结果表明,NEPE推进剂药柱在50℃高温固化过程中,药柱... 为研究硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂药柱固化与降温过程中残余应力/应变的形成机制,基于ABAQUS有限元软件对推进剂在固化与降温过程中的温度场、固化度场和应力/应变场进行数值分析。结果表明,NEPE推进剂药柱在50℃高温固化过程中,药柱内部存在温度梯度与固化速率梯度,药柱截面中心位置温度与固化速率较高,但在固化完成时内部固化度趋于一致,药柱内部的温差不会影响药柱最终的残余应力和残余应变;NEPE推进剂药柱在固化与降温2个阶段中,总残余应力/应变基本符合应力/应变叠加原理,药柱的残余应力/应变主要由固化收缩应力/应变与降温过程产生热应力/应变构成,总残余应力在这两阶段占比分别约为20%与80%,总残余应变占比分别约为30%与70%;本方法获得的残余应力/应变与传统采用温度折算方法计算结果分布趋势基本一致,但计算结果整体偏小。 展开更多
关键词 硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂 温度场 固化度场 固化降温 残余应力
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宽温域宽应变率下丁羟四组元HTPB推进剂单轴压缩力学行为
16
作者 王冉 武毅 +2 位作者 白龙 张益铭 王宁飞 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期183-192,共10页
为研究丁羟四组元端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂在宽温域宽应变率下的单轴压缩力学行为,基于万能材料试验机、高速液压伺服试验机、分离式霍普金森压杆,结合可程式恒温恒湿试验机等温控手段,开展了宽温域宽应变率下的推进剂单轴压缩力学... 为研究丁羟四组元端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂在宽温域宽应变率下的单轴压缩力学行为,基于万能材料试验机、高速液压伺服试验机、分离式霍普金森压杆,结合可程式恒温恒湿试验机等温控手段,开展了宽温域宽应变率下的推进剂单轴压缩力学性能实验,获取了-40,-25,-10,20,50℃5个温度下10-4~103 s-1应变率的丁羟四组元HTPB推进剂的应力应变曲线,并建立了HTPB推进剂的分段式单轴压缩率温本构关系。结果表明,HTPB推进剂的力学响应存在显著的率温相关性,在任意应变率下其力学响应都呈阶段性变化,即线弹性阶段⁃非线性屈服阶段⁃应变软化阶段或应变硬化阶段;且在高应变率下,非线性屈服行为后的应变软化现象明显弱于低、中应变率。此外,高应变率时,随着温度的降低,应力应变曲线的变化速率逐渐减缓;而低、中应变率却恰恰相反,随着温度的降低,应力应变曲线的变化速率逐渐加快。HTPB推进剂的力学强度随着温度的降低显著增大,温度从50℃降低至-40℃时,HTPB推进剂试件在宽应变率作用下的最大应力从2.2~8.8 MPa增长至约11~22 MPa。同时基于实验数据构建了分段式率温本构关系,发现其在温度较高时拟合效果更好,能够较好地预测HTPB推进剂的力学行为。 展开更多
关键词 丁羟四组元HTPB推进剂 宽温域 宽应变率 力学性能 单轴压缩本构关系
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功能结构调控降低改性单基发射药温度系数的研究
17
作者 陈春林 赵剑春 +4 位作者 涂雯雯 熊鹏 杨琴 杨奇 张俊 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期811-817,共7页
为适应发射药不同作战环境应用需求,以低温度系数的调控原理为基础,研究了单基发射药物理结构功能改性、钝感及表面处理三种方法对发射药低温度系数的调控效果。采用内弹道性能测试对发射药性能进行评价,并对低温度系数调控机理进行了... 为适应发射药不同作战环境应用需求,以低温度系数的调控原理为基础,研究了单基发射药物理结构功能改性、钝感及表面处理三种方法对发射药低温度系数的调控效果。采用内弹道性能测试对发射药性能进行评价,并对低温度系数调控机理进行了探讨。当发射药经增孔剂(5%)和含能固体材料(55μm)物理结构功能改性、醇酯钝感(MA)及表面敏化处置后,发射药低温速度温度系数能有效控制在5%以内,高温膛压温度系数能有效控制在10%以内。经分析,发射药低温度系数调控机理主要为:在发射药内部形成预制孔道、不规则凸起、未封闭界面和带端面封堵的拉链状内孔端面结构。在低温条件下,发射药堵(闭)孔层及钝感剂变脆、抗冲击能力减弱,微孔及界面的破碎倾向增大,促使发射药在低温条件下初始燃面增大;在高温条件下,发射药堵(闭)孔层闭孔现象加剧,PMA(MA聚合物)呈膨胀状态挤占孔穴,抗冲击能力增强,孔道及界面的破碎倾向减小,促使发射药在高温条件下初始燃面降低。研究通过燃面补偿法的技术途径,实现燃面对燃速的补偿,最终达到调控发射药温度系数的目的。 展开更多
关键词 温度系数 功能结构改性 发射药
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空间低冰点推进剂发动机宽温域工作特性研究
18
作者 施浙杭 王世成 +3 位作者 陈泓宇 姚锋 赵婷 刘昌国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期26-34,共9页
空间双组元发动机采用MON-25/MMH低冰点推进剂具有低温环境工作优势。对深空探测40 N低冰点推进剂发动机开展地面热试车,研究了不同推进剂温度(-35~25℃)和室压(1.6~2 MPa)下的发动机工作特性,并与NTO/MMH常规推进剂进行比较。结果表明... 空间双组元发动机采用MON-25/MMH低冰点推进剂具有低温环境工作优势。对深空探测40 N低冰点推进剂发动机开展地面热试车,研究了不同推进剂温度(-35~25℃)和室压(1.6~2 MPa)下的发动机工作特性,并与NTO/MMH常规推进剂进行比较。结果表明,在推进剂宽温域内,发动机能在额定工况下(混合比=1.65,室压=1.8 MPa)正常地稳态和脉冲自燃点火工作,其燃烧室效率和喉部温度随着推进剂温度降低而轻微地下降。发动机以12~60 ms脉宽持续脉冲工作时产生平均室压冲量为0.021~0.127 MPa·s,各室压波形完整、一致性较好,且基本不受推进剂温度变化影响。与常规推进剂相比,低冰点发动机的燃烧室效率降低了约1%,开机响应时间延长了近3 ms,且存在室压波动幅度增大现象,由于高饱和蒸气压的MON-25喷注气化引起雾化和燃烧过程脉动。室压波动特征频率在150~350 Hz内变化,通过提高室压、降低推进剂温度等抑制气化的方法能有效地减弱波动幅度至常规推进剂水平,并使特征频率消失。 展开更多
关键词 空间双组元发动机 低冰点推进剂 低温 工作特性 热试车
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HTPB推进剂固化体系结构和性质的分子动力学模拟
19
作者 程明贤 刘博 +2 位作者 慕晓刚 卜晓宇 王煊军 《火箭军工程大学学报》 2024年第4期78-85,共8页
为了研究端羟基聚丁二烯(Hydroxyl-Terminated Polybutadiene,HTPB)固体推进剂内HTPB、甲苯二异氰酸酯(Toluene Diisocyanate,TDI)和氧化膦(Tris-1-(2-methylaziridinyl)phosphine oxide,MAPO)的不同组分含量对固化体系结构和性质的影响... 为了研究端羟基聚丁二烯(Hydroxyl-Terminated Polybutadiene,HTPB)固体推进剂内HTPB、甲苯二异氰酸酯(Toluene Diisocyanate,TDI)和氧化膦(Tris-1-(2-methylaziridinyl)phosphine oxide,MAPO)的不同组分含量对固化体系结构和性质的影响,理论推导了固化体系的模型参数,采用分子动力学方法建立了3种不同固化参数组成的固化体系分子模型,计算了固化体系的结合能、力学性质、径向分布函数、玻璃化转变温度和溶度参数等特征参数,分析了组分含量与这些特征参数的关系。结果表明:TDI和MAPO含量的变化会对固化体系的性质产生较大影响,二者含量增加时可有效提高固化体系的结合能和玻璃化转变温度;二者含量减少时可使得溶度参数、剪切模量G和杨氏模量随之减小,而体积模量B、Cauchy压力和B/G增大;随着温度的升高,3种固化体系的溶度参数均呈现明显的下降趋势。 展开更多
关键词 HTPB推进剂 固化体系 分子动力学 力学性能 玻璃化转变温度
原文传递
高温老化条件下的AP/Al/PBT推进剂填料-基体界面粘接特性 被引量:1
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作者 陈晨 邓蕾 +3 位作者 陈建发 周星 毛成立 戴慧娣 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期708-716,共9页
AP/Al/PBT推进剂中的填料-基体界面的良好粘接可有效发挥基体粘弹性和填料增强作用,是保持推进剂优良力学性能的关键。采用分子动力学方法和反相气相色谱法研究了PBT推进剂中填料-基体界面作用机制。此外,为探索长期贮存条件下PBT推进... AP/Al/PBT推进剂中的填料-基体界面的良好粘接可有效发挥基体粘弹性和填料增强作用,是保持推进剂优良力学性能的关键。采用分子动力学方法和反相气相色谱法研究了PBT推进剂中填料-基体界面作用机制。此外,为探索长期贮存条件下PBT推进剂的主要失效模式,开展了高温条件下PBT推进剂加速老化试验。基于单轴拉伸试验,得到了PBT推进剂的宏观力学性能劣化特征规律,采用接触角法和超景深光学显微镜研究了填料-基体粘接性能的演化规律。结果表明:Al-PBT基体界面结合能高于AP-PBT基体界面结合能,Al-PBT基体界面的酸碱作用比AP-PBT基体界面的酸碱作用更强;PBT推进剂高温加速老化过程中Al-PBT基体界面粘接增强而AP-PBT基体界面粘接减弱,40、60、70℃老化360 d后Al-PBT基体界面综合粘接性能参数由初始的7.6分别增大至13.1、18.8、36.0,而AP-PBT基体界面综合粘接性能参数由初始的36.1分别下降至25.2、16.9和11.0;老化过程中,PBT推进剂拉伸断面上裸露的AP颗粒投影面积占比与初始模量表现出良好的线性相关性,AP-基体界面粘接的弱化是引起PBT推进剂初始模量下降的重要原因。 展开更多
关键词 PBT推进剂 高温老化 填料-基体界面 粘接
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