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高聚物粘结炸药损伤声发射特性研究

高登攀  
【摘要】:本文以高聚物粘结炸药为研究对象,利用声发射技术监测温度冲击和力学性能试验过程中材料内部的损伤演变,研究损伤演变特征、温度冲击损伤对力学性能的影响和高聚物粘结炸药的声发射特性。 在调研和试验的基础上,确定了声发射检测参数和温度冲击试验方法。温度冲击试验采用了“水浴”冲击的方法,由于材料热冲击下产生的热应力来不及释放,从而导致材料内部产生裂纹。利用声发射(AE)仪器对热冲击过程进行监测,获得炸药材料在不同温度的热冲击过程中声发射信号。研究发现,声发射事件增长曲线能够很好地反映热冲击过程中PBX 损伤的产生和演变,清晰地区分炸药内部损伤产生、扩展和宏观断裂各阶段。力学性能试验采用劈裂和压缩两种施压方式,分析两种方式下材料内部损伤产生的声发射信号。结合扫描电镜对损伤断面的观察和材料本身特性,研究不同冲击温度对材料内部损伤及其声发射信号的影响,总结不同受力方式下产生声发射信号的幅度分布规律,初步了解温度冲击和力学性能试验中材料声发射特性。 利用超声波探伤和声发射监测数据,研究温度冲击损伤对力学性能的影响,证明了初始损伤裂纹的位置和走向对力学性能及其所产生声发射信号的影响。对比不同高聚物粘结炸药的声发射特征,初步分析了影响声发射特性的因素。 本文系统地概述了声发射技术在含能材料领域内的应用和研究,并首次利用声发射技术实现对高聚物粘结炸药温度冲击损伤的监测和特性研究,采用材料成分特性与损伤声发射信号特征相结合的方法,实现对高聚


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