【摘 要】
：
Al/PTFE（Aluminum/Polytetrafluoroethylene）活性材料是一种能够在冲击载荷作用下发生强烈爆燃反应并释放出大量能量的含能材料,具有能量密度高、感度适宜和反应产生大量气体等优点,从而在药型罩和战斗部壳体等武器弹药中得到了广泛应用。然而,Al/PTFE活性材料在动态加载条件下的强度却只有数十兆帕,严重地制约了该类材料在高应变率需求背景下的大面积应用。为大幅提升Al/P
论文部分内容阅读
Al/PTFE（Aluminum/Polytetrafluoroethylene）活性材料是一种能够在冲击载荷作用下发生强烈爆燃反应并释放出大量能量的含能材料,具有能量密度高、感度适宜和反应产生大量气体等优点,从而在药型罩和战斗部壳体等武器弹药中得到了广泛应用。然而,Al/PTFE活性材料在动态加载条件下的强度却只有数十兆帕,严重地制约了该类材料在高应变率需求背景下的大面积应用。为大幅提升Al/PTFE活性材料的动态压缩强度,本课题提出冷压烧结与速冷相结合的制备工艺,得到增强型Al/PTFE;开展不同压制压力（200～800MPa）、应变率(0.002s-1、0.02s-1、1400～3300s-1)、温度（23℃、-20℃、-30℃、-40℃）下准静态/动态压缩实验,基于压缩实验数据,拟合得到适用于增强型Al/PTFE活性材料的朱-王-唐（ZWT）本构模型参数,利用VUMAT将自编ZWT本构模型子程序嵌入ABAQUS有限元软件中,对常温/低温下不同应变率的增强型Al/PTFE活性材料进行数值模拟,验证本构模型参数的准确性。本文的主要工作和取得的研究成果如下:（1）本文基于传统配方Al/PTFE（质量比为26.5%/73.5%）,通过改进烧结制备工艺,得到增强型Al/PTFE活性材料试件。分析了压药压力、应变率和温度对该材料静/动态压缩力学性能的影响规律。结果表明,准静态加载下,应力-应变曲线经历了弹性,屈服和致密化三个阶段;当压制压力超过400MPa,预成型压力对增强型Al/PTFE试件的准静态压缩性能影响不大;低温条件下增强型Al/PTFE材料发生了由韧性向脆性的转变。（2）动态加载下,当加载应变率为1400s-1和2800s-1时,增强型Al/PTFE材料的压缩强度分别为54MPa和100.3MPa,是传统工艺制备的Al/PTFE材料的1.5倍和1.9倍。压制压力对试件的动态力学性能影响较小;室温下增强型Al/PTFE表现出明显的应变硬化和应变率强化效应;随着环境温度的降低,材料的粘弹性逐渐减弱,出现脆性增强和明显的应力卸载过程。（3）基于大量的准静态/动态压缩实验数据,分别拟合得到了常温条件下不同应变率范围内(1400～2600s-1、2600～3300s-1)、不同压制压力下适用于增强型Al/PTFE材料的ZWT本构模型参数（初始弹性模量、低频Maxwell单元的弹性模量和应力松弛时间、高频Maxwell单元的弹性模量和应力松弛时间）;分别建立了考虑参数温度相关性与温度相关项的ZWT本构方程,确定了低温条件下本构模型参数和热软化指数。（4）推导了三维增量形式ZWT本构方程,基于ZWT本构模型的增量递推公式,采用Fortran程序语言将三维形式的ZWT本构模型编写为适用于ABAQUS的材料子程序,利用VUMAT将ZWT本构模型子程序嵌入ABAQUS中。数值模拟了常温准静态、常温/低温动态压缩下增强型Al/PTFE的力学性能,数值模拟与实验的电压、应力、应变和应变率时程曲线均具有较好的一致性,验证了本文得到的增强型Al/PTFE活性材料ZWT本构模型的有效性。
其他文献
爆炸能量在瞬间释放过程中,往往伴随着冲击波和大量破片产生,对人员、设备及建筑物等产生杀伤和破坏。防爆墙作为一种简单有效的防护措施受到了越来越广泛的关注,防爆墙破坏规律及防护效果研究一直是爆炸防护领域热点方向之一。为研究防爆墙破坏规律及防护效果,用墙体应变率率ε表示破坏效果,用防爆墙后的峰值压强P表示危险程度。以防爆墙后的峰值压强和墙体应变率为评价指标,以炸药量、防爆墙尺寸、防爆墙倾斜角度、爆距4个
将思维发展型课堂的问题情境、认知冲突、显化思维、变式运用等核心要素融入“变阻器”教学设计中，注重激发学生思维动力，让学生形成思维习惯，优化思维逻辑，延伸思维触角，帮助学生轻松掌握知识，减轻学习负担，实现减负增效。
电磁弹射系统是将驱动线圈电磁能转化为抛体电枢动能的装置,推进电枢沿轴向加速运动,并可以根据发射要求改变电磁力大小,抛体电枢加速度大小和出口速度大小,其具有无机械接触、电磁力可控、末速度大、效率高等优点。本文针对小型折叠翼和扑翼无人机的发射需求,研究一种三相异步感应电磁弹射器系统,该系统能够可靠发射无人机且有较强的抗电磁干扰性能。研究异步感应电磁推进器的结构参数和电路参数对抛体电枢受力和出口末速度的
目前,就烟火药燃烧产生彩色火焰的色光辐射体而言,黄光、红光、绿光和蓝光等是由单一气态原子或单分子气体色光辐射体产生,对于紫光辐射,尚未确定合适的单一色光辐射体。为开发多染焰剂协同辐射产生复合紫光的烟火药配方,基于色光混合原理,提出四种由红光和蓝光双染焰剂组成的紫光烟火药配方,利用REAL计算程序确定不同色光色光辐射体的种类及含量,计算氧平衡,再通过MATLAB程序确定不同配方的色坐标、波长、色纯度
舰炮是海军各类水面舰艇不可或缺的武器系统组成部分,攻防两端都能起到关键作用。舰炮长期在海洋盐雾环境下服役,腐蚀状况严重。舰炮身管作为舰炮的核心组成部分,在严苛的海洋腐蚀气氛作用下服役寿命大为降低。分析舰炮所处服役环境特点、降低和减缓舰炮身管腐蚀程度和速率、延长舰炮身管在海洋环境下服役寿命具有极大的军事意义和经济价值。分别采用电镀方法和电弧离子镀方法在舰炮身管材料表面制备防腐铬涂层,结合舰炮海洋服役
面对现代武器装备防护能力和爆燃反应释能能力日益增强的客观需求,为了提升防空反导战斗部的效能,对弹药战斗部的高效毁伤能力提出了更高的要求,常规的惰性毁伤元已不能满足战斗部终端高效毁伤的应用需求。高熵合金以其优异的力学性能（高强度、高应变率强化效应以及强剪切自锐特性）和反应释能特性正逐步取代贫铀和钨合金等在高应变率、高温、高压服役环境下的穿甲弹芯材料,高熵合金的动力学性能与冲击反应释能的宏观调控与微观
＜正＞著名作家高尔基曾说过：“书是人类进步的阶梯。”所以，我认为书十分重要，它不仅能让我学到更多的知识，还能丰富我的精神世界。最近我读了我国四大名著中的神话小说——《西游记》，它里面生动的人物形象深深地吸引了我。《西游记》讲述了师徒四人一路翻山越岭取得真经的故事，我想无论谁看了这本书都会被书中栩栩如生的人物所吸引。它里面有神通广大、火眼金睛的孙悟空；有善良、一心向佛的唐僧；
疲劳是机体生理过程不能持续其机能在一特定水平,或者不能维持预定的运动强度而产生的身体不适应性[1-6]。对于长期参加高强度的训练或比赛的部队作战人员和从事专业体育运动的运动员来说,机体遭遇短暂的生理机能减退现象如同家常便饭,通常此问题的原因是机体经受超高负荷训练和比赛,导致机体无法承受[7]。这种超量的运动强度引发了机体自我保护机制。本文查阅相关文献资料,仔细分析运动性疲劳产生的机制和抗疲劳手段,
现代局部小型战争中,士兵主要依靠轻武器完成作战任务,面对日益复杂的战场环境和不同类型的轻装甲目标,如何实现高效毁伤是各国军事领域急需解决的问题。为了提高士兵作战能力,简化弹药体系,急需发展单兵使用的多功能弹,其中穿甲燃烧弹可实现动能毁伤以及高温二次毁伤。本文以此为背景,以装配自供能点火系统和铝/聚四氟乙烯（Al/PTFE）活性材料的多功能弹为研究对象,采用实验、理论分析与数值模拟结合方法,开展了撞
当前全球航天活动范围已从近地空间逐步转向太阳系,太阳系中存在大量的高能带电粒子,高能带电粒子辐射航天器将对电子器件表面造成热/力损伤;同时,在电子器件中产生电荷累积,达到一定数量造成电子器件的暂态甚至永久失效,而航天器中电子器件主要由各类半导体材料组成。本文利用飞秒脉冲激光辐照单晶硅模拟空间高能带电粒子对航天器电子器件的辐射效应,研究半导体材料在飞秒脉冲激光辐照下的热/力响应和电输出特性,为进一步