中北大学环境与安全工程学院
- 作品数：628 被引量：1,185H指数：11
- 相关机构：中国工程物理研究院化工材料研究所南京理工大学化工学院山西医科大学药学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省自然科学基金中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术化学工程环境科学与工程理学更多>>
- 爆炸反应装甲防护包络的数值仿真被引量：3
- 2018年
- 为了得到爆炸反应装甲的防护包络(即爆炸反应装甲与射流的接触面上不同弹着点处的抗弹性能),应用三维有限元分析软件LS-DYNA,对弹着点处于不同位置时反应装甲的抗弹性能进行数值仿真,并开展对比实验。结果表明,仿真结果与实验结果吻合较好。不同弹着点处的抗弹性能存在较大差异,抗弹性能最优区并非反应装甲的对称中心或其附近区域,而是距反应装甲底端22.7倍及46.9倍射流直径处;反应装甲的有效抗弹区域约占65.8%,有效抗弹区内的抗弹性能较边界区提高约37.5%,反应装甲下部的防护效能较上部好。
- 孙建军李如江万清华张明杨玥孙淼
- 关键词：爆炸反应装甲弹着点抗弹性能
- 惰性气体-水雾协同抑爆甲烷研究被引量：1
- 2023年
- 采用自行改造的20 L球形爆炸容器进行瓦斯抑爆研究,试验中采用分压法来制备混合气体,定量描述了爆炸压力、爆炸压力上升速率及抑爆效率等特征,分析了在3种惰性气体(CO_(2)、N_(2)和Ar)作用下CH_(4)的最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率。结果表明,CO_(2)的抑爆效果优于其他两种惰性气体,当CO_(2)的体积分数达到6%时,CH_(4)的最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率分别降为0.113 MPa和1.58 MPa/s,下降了78.6%和86.4%。通过试验可知,3种惰性气体均能延缓瓦斯爆炸的发生,降低爆炸的强度,但对于N_(2)和Ar而言则需要增加惰性气体的体积分数以达到与CO_(2)相同的抑爆效果。基于上述单相抑爆结果,选择3种惰性气体中抑爆效果最佳的CO_(2)来进行惰性气体-水雾协同抑爆效率的研究。通过大量重复性试验得出,2%CO_(2)-1 MPa水雾抑爆效率由单相体积分数为2%的CO_(2)抑爆20.3%提高至38.5%,抑爆效率明显提升,表明惰性气体和水雾的协同抑爆效率高于单相惰性气体和水雾的抑爆效率,惰性气体和水雾的协同抑爆效果随惰性气体浓度和水雾雾化压力的增加而逐渐增强,但两者在抑爆效果方面不存在线性相关关系。
- 胡双启朱文博胡立双刘耿麟李连强
- 关键词：安全工程瓦斯爆炸惰性气体
- DAAF/HATO基PBX炸药的制备与表征被引量：3
- 2022年
- 为了促进高能钝感炸药的发展,制备了3,3'-二氨基-4,4'-偶氮氧化呋咱(DAAF)与1,1'-二羟基-5,5'-联四唑二羟胺盐(HATO)形成的复合炸药。首先,采用自组装重结晶技术制备了DAAF/HATO复合粒子;然后,采用水悬浮法制备了DAAF/HATO/F_(2602)复合材料,并对样品的形貌、粒径分布、晶体结构、热性能以及撞击感度进行表征和测试。研究表明:DAAF/HATO为规则形态的花瓣状球体,DAAF/HATO/F_(2602)呈球形,粒径范围为1~2mm,表面致密光滑;相比DAAF/HATO,DAAF/HATO/F_(2602)的平均表观活化能提高了29.24kJ·mol^(-1),并且安全性能显著提高。
- 周近强解佳妮王东刘淑杰武碧栋安崇伟王晶禹
- 关键词：PBX炸药
- 高钝感半导体桥安全性能研究
- 2023年
- 为使半导体桥(SCB)火工品满足2A4W 5min不发火的钝感要求,通过在SCB上集成负温度系数(NTC)热敏电阻,设计制作了一种高钝感半导体桥火工品(NTC-SCB)。采用仿真与试验相结合的方式,对其恒流激励下的安全性能进行研究,并验证其在不同电容激励下的发火性能。结果表明:恒流输入2A 4W时,通电50 s后NTC-SCB达到热平衡状态,此时NTC热敏电阻的分流为65%,桥区温度为208℃,较未集成热敏电阻的SCB降低68%;5 min试验结束后,NTC-SCB未出现意外发火、桥区熔断现象;经安全电流测试的NTC-SCB在47μF 30 V、47μF 50 V电容激励下均可靠发火。
- 李晨铭冀小刚王云鹏王端王庆华王斌
- 关键词：半导体桥NTC热敏电阻
- 锥角对聚能装药爆炸喷涂制备WC/Co涂层影响的研究被引量：1
- 2019年
- 为了研究锥角对聚能装药爆炸喷涂技术制备的WC/Co涂层组织形态的影响,在使用ANSYS/LS-DYNA软件的基础上,应用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对不同锥角下粉末粒子的运动状态进行了数值模拟,并通过实验对模拟结果进行了验证。模拟结果显示,当装药锥角为60°时,粉末粒子流均匀性远高于其他锥角,且粒子流运动速度总体维持在2~2.75 km/s。实验结果显示,当装药锥角为60°时,涂层面积较装药锥角为40°时增长164.88%,较装药锥角为50°时增长39.73%,均匀性最佳。
- 赵家骏李如江田斌安文同尹楚藩周杰胡晓敏
- 关键词：光滑粒子流体动力学数值模拟锥角
- 不同形貌FOX-7炸药的制备及其性能表征被引量：5
- 2022年
- 含能材料晶体的粒度和形貌对其性能影响较大,为了研究1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)炸药晶体形貌、粒度与其热分解性能的关系,采用溶剂-非溶剂法制备得到了不同形貌、粒度的FOX-7炸药颗粒。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪和撞击感度测试仪分别对FOX-7炸药的晶体形貌、粒度、晶型、热分解性能和安全性能进行了表征和测试。结果表明,通过改变降温速率、搅拌速率等工艺条件,可以得到海胆形、球形、花状和块状等不同形貌的FOX-7炸药颗粒,所制备的FOX-7炸药晶型与原料一致,均为α型;粒度和形貌对FOX-7分子内氢键的断裂和共轭体系的破坏影响较大,球形形貌有利于提高FOX-7的热分解温度;同一形貌的FOX-7样品,粒径越大,热稳定性越好。在粒径为几十微米的FOX-7样品中,球形形貌的FOX-7样品安全性能最好。
- 刘畅叶宝云刘乾安崇伟王晶禹赵凤起赵嘉静
- 关键词：晶体形貌安全性能
- 热压成型工艺制备PTFE/Al活性材料及其力学性能与撞击释能特性被引量：2
- 2023年
- 为解决烧结工艺制备聚四氟乙烯/铝(PTFE/Al)存在成型时间长、温度过高等问题,采用冷压(25℃)与热压(180、200、220、240、300、330℃)方法制备PTFE/Al活性材料;利用准静态压缩试验,测试了活性材料的准静态力学性能;利用落锤测试系统定量分析撞击点火响应,以研究不同热压成型温度下活性材料力学性能及释能特性;采用阿基米德方式测试了活性材料的密度。结果表明,PTFE/Al活性材料在压制过程中存在密实均匀区,在40 MPa外界高压下可得到较为密实的试样;不同热压成型温度下的PTFE/Al活性材料呈脆性,抗压强度在11~13 MPa,当热压温度为300℃时,活性材料抗压强度最大为13.5 MPa,同时也具有一定的释能特性;当热压温度升高时PTFE/Al活性材料有更高的断裂韧性。由于成型温度不同,同时也导致其释能效率与初始激发能不同,与冷压成型试样相比,热压成型(300℃)试样释能效率提高3%左右。
- 黄思凡袁俊明周翰鹏刘家尧刘艳孙虎秦玥
- 关键词：活性材料热压成型力学性能
- 菲高效降解菌1-2D的筛选鉴定及其降解特性被引量：3
- 2019年
- 从山西省太原钢铁集团有限公司排放的废水中筛选出一株高效菲降解菌株1-2D。通过形态特征、生理生化指标和16S rDNA序列同源性分析,菌株1-2D鉴定为适冷假单胞菌(Pseudomonas extremaustralis)。研究结果表明,菌株1-2D生长和降解的适宜条件分别是温度33℃、pH值为7.0~7.5和不外加NaCl,此条件下接种该菌48 h后,菲浓度(50 mg·L-1)降解率达99%。另外,该菌对低温(26~37℃)、偏碱性(pH=6.5~9.0)、低盐(外加NaCl为0~2%)的环境具有良好耐受性。营养物质的添加选择牛肉膏,可较好促进菌株生长和菲降解。通过研究不同菲浓度下菌株1-2D对菲的降解过程,可知其耐受较高菲质量浓度(1000 mg·L-1)。经菌株1-2D降解动力学分析,该菌降解菲浓度(<500 mg·L-1)的过程与一级降解动力学方程很好拟合,其中25~100 mg·L-1低浓度下该菌快速降解菲,半衰期为6.7~7.0 h,而高浓度菲(1000 mg·L-1)的该菌降解过程符合零级降解动力学方程,半衰期为39.7 h。
- 张晴白红娟孙慧敏任晓斌吕婷
- 关键词：降解特性耐受性降解动力学
- 七水合硫酸镁微胶囊对HMX的安全性能影响被引量：3
- 2022年
- 为研究水合盐材料对HMX的性能影响,选择七水合硫酸镁微胶囊作为改性剂。采用溶液-水悬浮法,以Estane5703,F_(2602)为黏结剂、Span-80为表面活性剂制备HMX基PBX。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和差示扫描量热仪对样品进行了表征和热分析;并测试样品的机械感度。结果表明:以F_(2602)为黏结剂制备的样品表面光滑,颗粒密实,形貌好;制备的样品晶型未发生改变;使用F_(2602),Estane5703制备的样品热爆炸临界温度较HMX分别下降了2.58℃,5.66℃,水合盐微胶囊的加入使HMX放热量有一定的增加;以F_(2602)为黏结剂制备的样品特性落高较HMX提高42.06 cm,摩擦荷重较HMX提高96 N。
- 徐聪刘梦雅马静静侯聪花
- 关键词：微胶囊HMX机械感度
- 嘧啶类含能化合物的分子设计与性能预测被引量：1
- 2021年
- 嘧啶作为吡嗪的同分异构体,关于以嘧啶为基本结构单元合成的含能化合物报道较少。因此,为了研究以嘧啶环为母体的含能化合物的相关性能,采用密度泛函(DFT)方法在B3LYP/6-311G^(*)水平下,对18种硝基、氨基取代的嘧啶类含能化合物的理论密度、生成焓、爆速、爆压、热稳定性、化学稳定性及感度进行了计算分析。计算结果表明,嘧啶类含能化合物的理论密度为1.688~1.93g/cm^(3),固相生成焓(ΔH_(s)^(0))为-60.80~515.67kJ/mol,爆速(D)为6.60~8.77km/s,爆压(P)为18.69~35.57GPa,最弱键离解能(BDE)均大于180kJ/mol,目标含能化合物的感度通过静电平衡系数与硝基基团电荷值进行了综合衡量。根据理论计算结果,优选出稳定性及感度低于TATB,爆轰性能接近LLM-105的化合物分子A3、B13和感度及爆轰性能接近TATB的化合物分子B4,为嘧啶类含能化合物的合成提供可靠的理论预测。
- 王林剑刘玉存荆苏明刘明伟李涛涛
- 关键词：量子化学密度泛函理论分子设计嘧啶爆轰性能
