摘要：为提高端羟基聚丁二烯(HTPB)基浇注高聚物粘结炸药(PBX)的固相含量、力学性能,并降低渗油性,采用己二酸二辛酯和壬酸异癸酯为原料,根据溶度参数近似原理设计了一种复合增塑剂AI.基于HTPB/AI粘结剂体系制备出固相含量达到90%的浇注PBX,研究了PBX的机械感度、热分解、固相含量等与粘结剂体系的关系。结果表明:复合增塑剂AI降低了HTPB胶片的模量,从而降低了PBX的机械感度;AI降低了浇注PBX药浆黏度,提高了固相含量,从而提升了能量水平;对原材料进行高温真空旋蒸处理,降低了原材料中水分等杂质的含量,从而降低了PBX的渗油性,提高了复合增塑剂的安定性及其与PBX配方中其他组分的相容性。

摘要：强度准则是炸药材料破坏力学的重要组成部分,是炸药部件承载能力评估的基础.基于单轴加载技术,设计了圆柱试件的端部约束压溃试验方法,对HMX基PBX和TATB基PBX两种材料进行了复杂应力下的强度失效试验.依据试验边界条件和平均测试结果,利用有限元方法定量分析了试件内部的应力场分布,最后采用最先破坏处的三向主应力数据分析了四种典型强度准则在三轴压缩PBX强度分析中的适应性.就描述精度来看,Mohr-Coulomb准则最优,误差在15%以内,Twin-shear准则和Drucker-Prager准则次之,现常用的Uniaxialstrength准则相对最差.就安全阈度来看,Uniaxial-strength准则最优,两种材料中安全阈度均超过75%,MohrCoulomb准则和双剪Twin-shear准则次之,Drucker-Prager准则相对最差.总的来讲,在三轴压缩应力状态下,Mohr-Coulomb准则可用于描述HMX基PBX的表观强度上限和TATB基PBX的表观强度下限,Twin-shear准则可用于描述TATB基PBX的表观强度上限.

摘要：基于材料设计以及装药结构力学响应等工程中的需求,通过粘结剂的使用能够获得理想的安全性能、爆轰性能、力学性能。以奥克托金(HMX)为主体炸药,特性黏度不同的氟橡胶F2311为粘结剂制备了HMX基高聚物粘结炸药(PBX),对PBX的成型密度、压缩强度、拉伸强度、弹性模量等进行了测试。结果表明:用特性黏度1.95dL/g的F2311制备的PBX195样品压缩强度为4.05MPa,拉伸应变为1.56%,高于其他PBX样品;PBX195的拉伸模量为0.668GPa,远低于其他PBX样品。特性黏度为1.95dL/g的F2311最适合作为HMX基PBX的粘接剂,用其制备的PBX力学性能和成型性能得到明显改善。

摘要：高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)的主特征破坏参数识别是强度准则建立和结构强度评估的基础。以TATB基PBX为研究对象,基于单轴拉伸和单轴压缩两种加载方式,考虑20℃、35℃及50℃三个温度点,设计了系列的直接破坏和不同初始应力水平的蠕变后破坏试验。依据获得的破坏参数数据,对比分析了环境温度、初始应力水平对破坏应力/破坏应变这两个典型破坏参数的影响。结果表明,不论是直接破坏还是蠕变后破坏,破坏应力随环境温度的升高而降低,破坏应变体现为拉伸时的增大和压缩时的减小;相同的环境温度下,初始应力水平的增加会导致破坏应力的降低和破坏应变的增大。进一步分析表明,破坏应力受环境温度、初始应力水平的影响较大,且无临界值,不宜作为主特征破坏参数;破坏应变作为主特征破坏参数则较为简便,可认为当一点应变达到临界应变时破坏,而不论该应变是载荷直接引起的还是时温诱发蠕变引起的,直接破坏的破坏应变可作为该温度点的临界破坏应变,20℃、35℃及50℃单轴拉伸临界破坏应变分别为0.1330%、0.1452%和0.1675%,单轴压缩时临界破坏应变分别为-1.4206%、-1.4159%和-1.1731%。

摘要：建立空位和掺杂点缺陷模型,用分子动力学(MD)方法,研究晶体缺陷对β-环四亚甲基硝胺(HMX)和β-HMX/HTPB(端羟基聚丁二烯)高聚物粘结炸药(PBX)的力学性能和爆炸性能的影响.结果表明,相对于HMX"完美"晶体(1)考察缺陷晶体(2和3),以及相对于HMX完美晶体基PBX(1)考察缺陷PBX2和PBX3,均发现弹性系数和(拉伸、体积、剪切)模量下降,导致体系刚性减弱,延展性和韧性增强.这与在基炸药HMX晶体(1,2和3)中分别加入HTPB高聚物粘结剂形成PBX1,PBX2和PBX3呈现类似的相应的变化趋势和效果.此外,研究表明,爆炸性质也依赖于体系的组成和结构.因加入的是低能高聚物,故PBX(1),PBX(2)和PBX(3)的爆热、爆速和爆压均比相应的基炸药(1,2和3)低,即晶体(1)>PBX(1),晶体(2)>PBX(2),晶体(3)>PBX(3).PBX(1),PBX(2),PBX(3)与对应基炸药(1,2,3)的爆速和爆压取相同变化次序,亦即PBX(1)>PBX(2)>PBX(3)对应于晶体(1)>晶体(2)>晶体(3).这些计算结果和规律对PBX配方设计显然具有指导作用.