火工品杂志

火工品杂志2020年第5期

• 核电爆破阀药筒驱动装置传火界面可靠性评估研究

  杨安民

  基于核电爆破阀及药筒驱动装置工作原理，建立了药筒驱动装置可靠性数学模型，采用应力-强度干涉法评估药筒驱动装置传火界面可靠性，并开展可靠性评估试验。结果表明药筒驱动装置传火界面可靠度R高于0.999 999 698 1（γ=0.95），能够可靠保障核电机组安全运行。

• 某型爆炸螺栓安装过程意外断裂失效分析

  何锋彦

  针对某型爆炸螺栓安装过程中在规定的安装力矩下，发生意外断裂的问题，通过建立故障树查明该爆炸螺栓发生意外断裂的原因为：在特定的安装工况下螺帽与螺栓杆及螺帽与发射箱体之间的摩擦系数减小，从而导致爆炸螺栓在相同的安装力矩的情况下，爆炸螺栓轴向承受的拉断力超过设计极限值，造成爆炸螺栓意外断裂。经理论计算，当螺帽与螺栓杆及螺帽与发射箱体之间的摩擦系数增加0.3倍时，爆炸螺栓承受的安装力矩将扩大16倍。

• 基于形状记忆合金的分离装置驱动机构研究

  吴瑞德

  为了降低或消除传统火工分离装置驱动机构作用时对邻近结构产生的较大冲击，采用NiTi形状记忆合金材料，基于压杆稳定的基本原理，设计了一种新型的分离装置驱动机构，并开展驱动机构驱动力及作用冲击测试。实验结果表明，该驱动机构触发能量低，相比传统分离装置冲击水平大幅降低，并且驱动力满足设计要求。

• 某电点火具的电阻故障问题研究

  杨 旗

  针对某电点火具贮存6a后出现电阻故障问题，对电点火具常用的黑火药、聚氯乙烯铜导线、酒精、蒸馏水、焊油等材料之间是否存在化学反应进行了验证，结果表明黑火药和聚氯乙烯铜导线在常温条件下不发生化学反应，但是在酒精或水存在时，黑火药中的硫与铜会发生反应，温度高会加快反应。根据电阻故障的机理提出了改进方案，验证试验表明改进方案有效，可为黑火药的使用和电点火具的结构设计提供依据。

• 某型弹静爆过程中电磁辐射频谱分析

  崔元博

  为了给电火工品电磁环境适应性等效实验提供有效参考数据，对某型弹静爆过程中产生的电磁辐射进行测量，通过信号降噪、加窗傅里叶变换、动态频谱分析等手段对数据进行处理，得到了某型弹静爆过程中电磁辐射频谱特性。研究结果表明：某型弹静爆过程中电磁信号频谱主要在0~100MHz频段产生较大变化，其中50MHz以下的低频段能量变化最为明显；距离爆心远近对电磁信号的频谱分布有明显影响，距离爆心越近的测试点测得的电磁信号频谱分布更宽、能量更强；不同方向的电磁频率分布存在差别，反映出电磁辐射不均匀分散传播的特性。

• 电火工品时谐电磁场响应数值计算

  姚洪志

  基于传输线和微波理论，通过建立典型电火工品简化物理模型，计算在高频电磁波作用下桥丝电抗与频率的关系，分析研究1×10-5~18GHz电磁波在电极塞中传播过程；根据相同输入电流下桥丝的温度变化，得到馈入电磁能量与桥丝响应的关系。计算分析结果表明，电火工品在电磁场中敏感频率并不唯一，谐振频率点处电火工品拾取电磁能量的能力最强。本研究为电火工品电磁兼容性分析提供数值计算方法。

• 烟火燃烧切割弹试验研究

  张德华

  基于烟火燃烧切割机理，设计了一种缓燃材料与主装药复合成型的烟火燃烧切割弹装药结构，对以CuO-Al及Fe2O3-Al铝热剂为主要成分的主装药进行了性能试验，并与采用主装药直接压制成型的装药结构试样进行性能对比。研究结果表明，复合成型装药结构能够改善装药整体结构强度，有效控制主装药燃烧速度，防止侵蚀燃烧效应的产生，对20mm厚的Q235A钢板有较好的熔穿和切割效能。

• 切割弹射流冲击传热及切割实验

  吴艺英

  为了优化切割弹参数设计，通过改变切割弹喷嘴直径D和喷嘴到冲击面的距离H，对切割弹的冲击射流传热特性进行分析，并通过实验进行验证。实验结果表明：对于不同的D和H/D，驻点的努塞尔数Nu0随着H/D的增加而减小，且当H/D≤3、D=4mm时取得最大值，可实现20mm厚钢板的割穿；当D≥8mm时射流流速较小，导致对流传热变为导热传热，切割效果较差。

• 一种新型红色发烟剂配方的研究

  孟 欢

  为满足某型彩色发烟手榴弹发烟时间长、烟量大、烟色效果好的要求，在传统红色发烟剂基本组分氯酸钾、乳糖、红色染料的基础上，加入降温剂草酸铵、第2还原剂X以及硝化棉或氟橡胶粘合剂进行造粒。对不同配方的发烟剂进行发烟时间测定，并观察成烟效果，确定最佳红色发烟剂配方为：w氯酸钾∶w乳糖∶w烟雾红∶w草酸铵∶w第2还原剂X∶w硝化棉粘合剂（外加）=26∶14∶47∶2∶11∶2，相比传统红色发烟剂，其常温发烟时间由小于40s提高至58s。同时，对最佳红色发烟剂的安定性以及感度进行了测试，测试结果表明发烟剂化学安定性良好，感度较低，生产、使用安全，能同时满足各项指标要求。本研究为今后相关彩色发烟剂的研制提供了参考。

• 分光光度法测定烟火药剂中的磷含量

  姚 恒

  为了快速准确地定量分析烟火药剂中的磷含量，提出采用钒钼酸铵分光光度法。探讨了显色体系的吸收波长、显色剂用量以及显色时间对吸光度的影响，得到最佳测试条件为吸收波长380nm、显色剂钒钼酸铵10mL、显色时间20min；通过实验及计算得到该方法相对标准偏差为1.04%，加标回收率为98.0%~101.3%。研究表明该方法具有简便快速、精密度以及准确度良好的特点。

• 分步压装用炸药装药工艺安全性模拟试验研究

  曹少庭

  为了研究分步压装用炸药工艺安全性，采用数值仿真技术对分步压装工艺过程中炸药的受力状况进行模拟，得出压杆的剪切应力是影响装药工艺安全性的主要因素，其次是压杆的压应力和摩擦应力作用。通过设计的压应力、剪切应力和摩擦应力加载装置，研究了RDX基含铝炸药LA-1对应力加载的响应状态，并与A-IX-II炸药进行对比。结果表明，LA-1炸药可承受更大的加载应力，其分步压装装药工艺是安全可靠的。

• 中空玻璃微球在抗压乳化炸药中的研究

  张 续

  为了探究中空玻璃微球和化学敏化两种敏化方式制得乳化炸药的抗静压性能，将制备的乳化炸药在0.4MPa的压力条件下分别放置2h、4h。通过显微镜采集乳化炸药实验前后的微观结构图像，利用Image J软件分析微观结构的参数。结果表明：在静压作用2h、4h下，化学敏化制备的乳化炸药微观结构平均直径分别增长1.5倍和2.5倍，气泡结构失去热点效应作用，而中空玻璃微球敏化的乳化炸药具备更好的抗静压作用，能够满足直径在0~100μm内微粒占比在75%以上的需求，可为正常爆轰提供条件。

• 爆炸荷载下炮孔与空孔间距对爆破作用的影响

  雷 战

  为探究爆炸荷载下炮孔与空孔间距对爆破作用的影响，分析炮孔与空孔间距对介质的爆破作用机理，通过水泥砂浆试件爆破实验，研究了空孔与炮孔间距L为8cm、10cm、12cm时双炮空孔间及两侧空孔的断裂导向作用；进一步结合ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件，对不同空孔间距下的爆破过程进行了模拟，并对空孔周围测点的应力曲线进行了分析。结果表明：L=12cm时炮孔和空孔间贯通形成的裂纹更加平直，断裂面更加平整；“空孔效应”作用的范围有限，超出一定范围后应力波的衰减受空孔的影响逐渐降低。

• 温岭槽罐车爆炸事故分析及其威力评估

  杨 恒

  为分析6.13浙江温岭槽罐车液化石油气(LPG)泄漏爆炸事故的原因与灾害效应，收集整理了此次爆炸事故的资料，根据爆炸事故特点确定本次爆炸事故为沸腾液体扩展蒸汽云爆炸(BLEVE)，并对爆炸事故的原因及事故过程进行了初步分析。通过研究事故发生后的人员伤亡及建筑物破坏情况，结合燃料总质量、液化石油气燃爆性能等相关参数，对本次爆炸的热辐射危害与空气冲击波超压危害进行定量评估，推算此次爆炸的威力相当于8 305kg TNT炸药。