典型材质玻璃抗爆及抗冲击性能研究

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wycgdxx86
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于玻璃具备的透明、高强、耐久等性能,使得其广泛应用于各种建筑、军事、航空航海等各项设备中。为了检测分析不同性质玻璃的基本特性和性能,探究不同玻璃在各种工程状况下的适用性,本文通过三套实验测试系统,主要以钢化玻璃、有机玻璃、高硼硅玻璃和石英玻璃等四种典型材质玻璃为研究对象,对其基本特性、准静力学性能、抗爆性能和抗冲击性能进行检测分析。详细介绍了准静态压缩实验、抗爆性能实验和抗冲击实验所用到的实验试样、实验仪器、实验系统及相应实验的基本原理,并联系工程实际,以某项目燃烧室视窗玻璃的选择为出发,比较分析了不同玻璃材料的抗爆和抗冲击性能。探究了不同材质玻璃在复杂环境下的动态响应问题,为检测不同材质玻璃的抗爆和抗冲击性能提供了一定的理论基础和新的实验方法,还为今后实验观察窗的设计和构造提供了理论基础,指导工程实际的应用。实验主要结论如下:(1)钢化玻璃、高硼硅玻璃和石英玻璃材料作为典型的脆性材料,在进行准静态压缩实验时,其应力应变曲线近似为一条直线。但有机玻璃试件表现为明显的韧性破坏。虽然有机玻璃能承受较大的形变量,但在所测试的所有玻璃中,其真实压缩强度并不是最强。由真实应力应变的数据可得,玻璃材料抗静态压缩能力由强至弱的顺序依此为钢化玻璃、有机玻璃、高硼硅玻璃和石英玻璃。(2)在进行玻璃材料的抗爆性能实验时,随着泄爆口直径的不断减少,各实验玻璃的抗爆性能逐渐减少。玻璃材料的抗爆能力由强至弱的顺序依此为有机玻璃、钢化玻璃、高硼硅玻璃、石英玻璃。但在需承受多次冲击和温度较高的情况,应避免使用有机玻璃。设置不同厚度的玻璃试件时,玻璃试件在大口径泄爆口和不同试件厚度时的爆燃火焰传播平均速度在120~190m/s的范围,且多维持在150m/s左右。(3)玻璃试件未破碎时,其爆燃火焰压力时程曲线的走势大致相同,但玻璃试件破碎后的压力变化表现明显异于玻璃试件未破碎的情况。玻璃破碎后,虽然爆燃火焰压力时程曲线峰段压力的陡峭程度明显减缓,峰段峰值压力也在逐渐缩小。由实验数据可知,钢化玻璃的峰值压力由原先最高峰值的887.50 k Pa降低至503.75 k Pa,下降了43.24%;高硼硅玻璃的峰值压力由原先最高峰值的788.75k Pa降低至443.75 k Pa,下降了43.74%;石英玻璃的峰值压力由原先最高峰值的725.00 k Pa降低至438.75 k Pa,下降了38.48%。(4)不论是准静态压缩实验还是动态载荷的加载实验,钢化玻璃、高硼硅玻璃和石英玻璃压缩能力的强弱顺序都相同,由强至弱依此为钢化玻璃、高硼硅玻璃、石英玻璃。相较准静态实验,各玻璃材料抗冲击性能实验时的压缩强度都有所增强。有机玻璃在准静态压缩和动态载荷加载的不同响应,则表现出了明显的动脆性。在准静态加载时,裂纹有充分的时间成核、扩展。而高速动态冲击加载时,难以满足材料断裂所需的能量,所以需加载更高的应力才能使材料断裂。此时材料随着应变率的升高,抗压强度逐渐增大。(5)直径160 mm、厚18 mm的高硼硅玻璃与石英玻璃都具有良好的抗爆性能,可以达到实验所需抗爆抗冲击要求。但燃烧室温度能高达1200℃,故在工程实验中燃烧室视窗玻璃的材料采用耐温性能更好的石英玻璃。根据工程需要,观察孔视镜周围需采用循环冷空气冷却降温技术.在长时间系统运行情况下,未出现玻璃爆裂、裂纹等现象,亦即验证了现有的玻璃视窗防爆、耐温技术措施满足实际需求。图[49]表[23]参[102]
其他文献
本文主要研究了大数据背景下的新型中学物理教学模式,分别讨论了教师和学生在课前、课上、课后的教学活动开展,并借助互联网的大数据背景下建立的新型教学模式,来对学生学习情况和记忆思维进行综合分析,从而实现对学生的每周复习、每月复习、期末复习和中考考前的总复习,通过这种新型中学物理教学模式,有效的提高了教学质量与教学效果。
期刊
乳化炸药现场混装技术更迭至第三代,现已广泛应用于水利、交通、矿业等领域。为探究机油柴油比例对现场混装乳化炸药在生产、运输、安全、使用等环节中性能的影响,本文分析对比6种不同比例的机油柴油混合油相材料制备的现场混装乳化炸药基质理化性质、振动稳定性、热稳定性、炸药爆炸性能的差异。本文通过调整油相材料中机油与柴油的质量分数,得到6种现场混装乳化炸药基质试样,利用黏度计、光学显微镜、激光粒度仪测量观察试样
学位
本文从理论研究、实验研究、数值模拟研究三方面探究了炸药作用于固体介质分界面爆炸压力分布情况。首先,对文献种几种模型得出的炸药作用于固体介质分界面爆炸压力计算式进行了分析,通过比较理论计算结果和文献中的实验值可以看出:当炸药垂直作用于钢、铝时,对于分界面爆炸压力,文献实验值小于应力波理论计算值和平面爆轰波理论计算值,因此,应力波理论计算值更接近文献实验值;而当炸药垂直作用于有机玻璃时,对于分界面爆炸
学位
新课程改革以来,核心素养培养逐渐成为各学科教学的重点。将核心素养渗透到各科教学过程中,能够更好地促进学生发展,使其获得适应未来社会发展的宝贵品格和关键能力。在小学语文习作教学中,教师应该时刻关注学生核心素养的培养,在核心素养的指导下有针对性地优化习作教学方法。文章对核心素养视域下的小学语文习作教学进行了探讨。
期刊
近年来,随着煤矿工人职业病尘肺病统计数量增多,煤炭粉尘治理被逐渐重视;另一方面生物质残渣处理技术不够完善,过去经常被焚烧和掩埋,使空气污染越来越严重,其妥善处理问题应被亟待解决,所以近些年来生物质综合利用被受到广泛关注。本文以稻壳秸秆为研究对象,通过分离稻壳秸秆组分并对其改性,最后成功研制复合型煤炭抑尘剂。主要研究及结论如下:1、将稻壳秸秆组分分离与改性通过分步碱法分离出半纤维素、二氧化硅、木质素
学位
电催化分解水被认为是推动太阳能,风能等可持续能源从电力转化为洁净氢燃料的实用策略。为了实现大规模制氢,开发低成本、高效、稳定的电催化剂至关重要。金属有机框架(MOF)及其衍生物由于具有大的表面积、丰富的活性中心而被证明是高效的水分解催化剂。本文研究了MOF衍生的纳米超结构材料在电催化中的应用。探索了MOF纳米材料的合成方法,进一步通过衍生化制备了不同类型的电催化剂,提升了其电催化活性和稳定性。此研
学位
随着现代化建设推进,能源结构转变持续进行,甲烷在生产生活中的应用日益广泛。但在其开采、运输、贮藏和使用过程中存在的许多安全隐患,对人们日常生产生活造成严重威胁。深入探究外加介质对甲烷爆燃火焰传播及泄放特性的影响,可以完善可燃气体及气粉两相体系爆炸相关理论,为爆炸泄放设计提供一定理论支撑。本文采用理论和实验相结合的方法,基于不锈钢火焰加速管道实验系统研究了Na Cl粉末和硝酸铵粉末对管内瓦斯火焰传播
学位
随着工业炸药的快速发展,其在工程爆破、特种爆破等领域的应用越发成熟。其中,乳化炸药作为含水型炸药,由于其良好的抗水特性、稳定的爆轰性能和存储性能以及生产成本低、使用安全等优点,从而得到了深入的研究与使用。然而乳化炸药在工业应用中,依然会面临爆炸威力低、在低温低压复杂环境下性能不稳定等问题,本文将含能树脂微球作为气泡敏化剂引入到乳化基质当中,制得一种高威力乳化炸药。同时,探究在不同真空度环境下,含能
学位
目前露天煤矿高温(火区)爆破问题作为一项技术和安全瓶颈,国内至今尚未有较多耐热型民用炸药研制及相关应用技术的研究与开发,但每年高温(火区)爆破使用工业炸药需求量却达到一定的规模,影响了自燃矿区的抢救性开采安全的提升。因此,针对目前高温(火区)爆破使用工业炸药安全性条件考虑,本文在普型乳化炸药中添加耐热性抑制剂-X,适当调整乳化炸药配方,讨论一种耐热型乳化炸药在高温炮孔中的耐热效果,为改善露天煤矿高
学位
近些年来由于国内大城市的发展,人口越来越密集,很多地方的工程建设都对炸药有着严格的要求,炸药雷管的审批也愈发严格,以尽量避免炸药多城区的危害,炸药的使用受到了很大的限制,很多地区逐渐不使用炸药进行拆除爆破。非炸药爆破被大力推广研究,本文针对一种新型破碎剂,探究其破岩机理,并通过正交实验研究不同因素的改变对其破岩效果的影响,得出不同要求下的最优参数,为工程应用提供一个可行的方案,并具备一定的参考意义
学位