CN107389725A - 一种高能炸药装药热膨胀系数测量装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高能炸药装药热膨胀系数测量装置和方法，解决了目前试验装置无法测量固态炸药装药热膨胀特性参数问题，其基本原理是利用加热套将炸药装药加热至一定温度，利用热电偶实时测量炸药温度，利用变形系数已知的弹簧钢测量炸药装药受热膨胀产生的压力，同时通过弹簧钢的形变推动位于上方的位移传感器获取位移数据，据此建立炸药装药的温度、膨胀力、膨胀尺寸之间的三维关系图。本申请具有通用性强、准确度高、成本低廉的优势，能够同时满足液体炸药、浆状炸药和全固态炸药膨胀参数测量要求，为中大型弹药装药设计提供更加全面的数据支持。
Description
技术领域
本申请属于爆炸物性能参数实验技术领域，涉及一种高能炸药装药热膨胀系数测量装置和方法，主要用于测量不测量环境温度变化对炸药装药性能的影响规律，得到位移-时间、体积-时间、压力-时间、位移-温度参数，为中大型弹药装药的研制提供技术和数据支持。
背景技术
火炸药产品在制造、运输、使用过程中可能会遇到意外的热刺激，由于材料的热胀冷缩本质，火炸药产品会出现径向、轴向的膨胀或收缩。一般情况下，在武器装备中，火炸药产品都装配在形状固定、空间有限的弹体内，与弹体紧密接触，火炸药产品受热后膨胀会造成弹体或附属装药结构的损坏，导致武器装备战技指标的降低甚至丧失；受热膨胀会降低火炸药产品的撞击感度、摩擦感度等安全性能，引起武器装备发生安全事故概率增加。研究火炸药产品在受到热刺激后膨胀参数的变化可以得到火炸药产品受热后的性能变化规律，通过对装药及弹体结构进行合理设计，预防或消除火炸药装药受热膨胀带来的不良影响，保证武器装备的战技指标实现及使用安全。因此研究火炸药产温度变化过程中的膨胀性能变化，对保证装药、弹体结构稳定，实现武器装备的战技指标、消除安全隐患方面具有重要意义。
火炸药朝着非理想、复合体系发展，热膨胀过程是非线性的，同时火炸药本身为非密实介质，约束和自由条件下的膨胀存在较大差异，自由条件下测得的线膨胀系数不适用，因此GJB772A-97方法408.2所测数据无法用于指导火炸药装药设计。
总结而言，该方法应用于非理想、非线性的高能炸药存在如下两方面的问题：
(1)该方法仅适用于测定火炸药在自由条件下受热膨胀系数，并且所测膨胀系数并不能直接用于指导火炸药装药设计；
(2)该方法无法获取膨胀位移、温度、压力之间的相互关系曲线，不利于对试样开展综合分析和评价。
巨型弹药装药是国家战略武器，其温度膨胀性能关系到整弹的安全性和可靠性，对于非理想、非线性的炸药，无约束和有约束存在巨大差异，因此目前的炸药性能评价手段无法满足研究需求，急需一种高能炸药装药热膨胀系数测量装置和方法。
发明内容
针对现有的试验装置法存在的缺陷或不足，本申请提供一种高能炸药装药热膨胀系数测量装置和方法，为研究炸药装药受热后的位移-时间、体积-时间、压力-时间、位移-温度参数提供技术支持，该装置能够模拟火炸药在有约束的工况下受膨胀，同时测定膨胀位移、压力和温度具有可重复使用、通用性强、操作简便、安全，测量结果精度高的特点。
为了实现上述目标，本申请采用如下技术解决方案：一种高能炸药装药热膨胀系数测量装置和方法，其特征在于：所述装置包含支架1、位移传感器2、板簧3、加热套4、热电偶5、试样管6、活塞7、密封圈8和试样9，所述装置整体为两层板房结构，第二层安装位移传感器2，底层安装试样管6，所述支架1由螺母1-1、撑杆1-2、盖板A 1-3、盖板B 1-4和盖板C1-5构成，所述撑杆1-2穿过所述盖板A、盖板B、盖板C四角边缘处的螺孔，用螺母1-1固定三个盖板的空间位置，所述支架1由上到下分别安放盖板A 1-3、盖板B 1-4和盖板C 1-5，所述位移传感器2安放在所述盖板A 1-3和盖板B 1-4之间，所述试样管6安放在所述盖板B 1-4和盖板C 1-5之间，所述盖板A 1-3的中心位置处设有螺孔A 1-3-1，所述位移传感器2一端固定在所述螺孔A 1-3-1上，所述盖板B 1-4在中心位置处设有螺孔B 1-4-1，在盖板B 1-4的另一侧中心位置处设有深度10～20mm的凹槽A 1-4-2，为所述板簧3的形变提供足够的空间，凹槽A1-4-2的长度为盖板B 1-4长度的三分之二，凹槽A 1-4-2的宽度为盖板B 1-4宽度的三分之二，所述螺孔B 1-4-1和凹槽A 1-4-2将所述盖板B 1-4贯通，所述位移传感器2另一端穿过螺孔B 1-4-1、凹槽A 1-4-2和所述板簧3自由接触，用于感受活塞7的位移，所述盖板B 1-4底面纵轴线上设有深度5～7mm、宽度20～30mm的沉槽1-4-3，所述板簧3自由放置在所述沉槽1-4-3中，板簧3的变形系数已知或者试验前标定，板簧3的作用有两方面，首先是受到活塞7的推动作用产生形变，进一步作用于位移传感器2，测量试样9受热变形量，其次是根据板簧3的变形量计算试样9受热膨胀产生的压力值，所述活塞7支撑住所述板簧3，所述盖板C 1-5的中心位置处设有圆形凹槽B 1-5-1，凹槽B 1-5-1的直径略大于试样管6的外径，凹槽B 1-5-1的深度约为2mm，用于固定所述试样管6的位置，所述试样管6为上端开口薄壁杯体，试样管6内径30～60mm，壁厚10～15mm，试样管6的尺寸主要是根据试样9装填战斗部的壁厚，装药尺寸等参数确定的，通常试样管6的壁厚应该和实弹装药时一致，所述试样9装填在试样管6中，所述活塞7整体为倒工字钉结构，上部有直径范围10～15mm，长度范围20～30mm的圆杆，下部直径略小于所述试样管6的内径，所述活塞7放置在试样9上端，所述密封圈8安放在所述活塞7的侧边凹槽中，所述活塞7和密封圈8的组合件将所述试样管6上端密封，所述试样管6卡在所述凹槽B 1-5-1中，所述加热套4套在试样管6外部，所述热电偶5安放在加热套4和试样管6之间，试验时可以使用多个热电偶，获取更加全面的温度数据。
一种高能炸药装药热膨胀系数测量方法，包括如下步骤：
步骤一、根据试样的性质设计板簧3的厚度，确定凹槽A1-4-2的深度；
步骤二、按照前面所述设计和装配试验装置，装填试样9；
步骤三、确认安全之后，记录环境温度T1，开始加热，加热套4加热速率为1℃/min，从室温加热到温度T2，然后恒温120min，记录位移传感器2的示值随温度和时间的变化规律；
步骤四、调整加热温度T2的数值，重复步骤一至步骤三，获得试样9在20℃～70℃条件下的热膨胀系数
步骤五、根据板簧3的挠度值，利用公式△l*＝|Fl/(EA)|计算试样9受板簧3的压缩作用减少的型变量△l*，修正位移传感器2的测量值，其中F为板簧3的作用力，其中l为试样9的长度，E为板簧3的弹性模量，A为试样9的直径；
步骤六、利用公式α＝(△l+△l*)/[(T2-T1)l]计算试样9在T2温度条件下的热膨胀系数α，试样9在20℃～70℃条件下的热膨胀系数表示如下，α＝(△l+△l*)/[(T2-T1)l]，α*＝△l*/[(T2-T1)l]。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：
(1)能够模拟火炸药在实际装填条件下的膨胀特性，适用范围广，不仅适用于流体或半流体火炸药试样，还适用于固体火炸药试样。
(2)能够准确、高效地获取炸药试样受热膨胀位移、温度、压力之间的相互关系曲线，有利于对试样开展综合分析和评价。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是试验装置剖面图，1-支架，2-位移传感器，3-板簧，4-加热套，5-热电偶，6-试样管，7-活塞，8-密封圈和9-试样；
图2是支架的结构图，1-1-螺母，1-2-撑杆，1-3-盖板A，1-4-盖板B，1-5-盖板C，1-3-1-螺孔A，1-4-1-螺孔B，1-4-3-沉槽，1-5-1-凹槽B；
图3是板簧结构的局部放大图，2-位移传感器，3-板簧，7-活塞，8-密封圈，1-4-1-凹槽A；
图4是盖板B的俯视图，1-4-1-螺孔B，1-4-2-凹槽A，1-4-3-沉槽，3-板簧；
图5是采用本发明装置测量PBXN-109炸药得到的位移-时间关系曲线；
图6是本发明装置测量测量PBXN-109炸药得到的温度-时间关系曲线；
图7是本发明装置测量测量PBXN-109炸药数据处理得到的体积-时间关系曲线；
图8是本发明装置测量测量PBXN-109炸药数据处理得到的压力-时间关系曲线；
图9是本发明装置测量测量PBXN-109炸药数据处理得到的体积-压力关系曲线；
图10是本发明装置测量测量PBXN-109炸药数据处理得到的位移-温度关系曲线。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进一步详细说明，但实施例不是对发明的限定：
实施例1
本实施例中，测量PBXN-109炸药(不添加固化剂，类似浆状半流体)膨胀位移，PBXN-109炸药直径60mm，长度180mm。
位移传感器6采用的OMEGA公司的LP804，传感器分辨0.00127mm；板簧2采用5mm厚60Si2Mn钢，并进行热处理，使用前标定中板的弹性系数K；支架1、活塞3及试样管4均采用35Mn加工，并进行热处理；密封圈5采用硅胶材质V型密封圈。
试样装置的设计和安装如下，装置包含支架1、位移传感器2、板簧3、加热套4、热电偶5、试样管6、活塞7、密封圈8和试样9，所述装置整体为两层板房结构，第二层安装位移传感器2，底层安装试样管6，所述支架1由螺母1-1、撑杆1-2、盖板A1-3、盖板B1-4和盖板C1-5构成，盖板A1-3、盖板B1-4和盖板C1-5的长40cm、宽30cm、厚度4cm，所述撑杆1-2穿过所述盖板A、盖板B、盖板C四角边缘处的螺孔，用螺母1-1固定三个盖板的空间位置，所述支架1由上到下分别安放盖板A1-3、盖板B1-4和盖板C1-5，所述位移传感器2安放在所述盖板A1-3和盖板B1-4之间，所述试样管6安放在所述盖板B1-4和盖板C1-5之间，所述盖板A1-3的中心位置处设有螺孔A1-3-1，所述位移传感器2一端固定在所述螺孔A1-3-1上，所述盖板B1-4在中心位置处设有螺孔B1-4-1，在盖板B1-4的另一侧中心位置处设有深度15mm的凹槽A1-4-2，为所述板簧3的形变提供足够的空间，凹槽A1-4-2的长度26cm，凹槽A1-4-2的宽度为盖板B1-4宽度的20cm，所述螺孔B1-4-1和凹槽A1-4-2将所述盖板B1-4贯通，所述位移传感器2另一端穿过螺孔B1-4-1、凹槽A1-4-2和所述板簧3自由接触，用于感受活塞7的位移，所述盖板B1-4底面纵轴线上设有深度5mm、宽度20mm的沉槽1-4-3，所述板簧3自由放置在所述沉槽1-4-3中，板簧3的变形系数已知或者试验前标定，板簧3的作用有两方面，首先是受到活塞7的推动作用产生形变，进一步作用于位移传感器2，测量试样9受热变形量，其次是根据板簧3的变形量计算试样9受热膨胀产生的压力值，所述活塞7支撑住所述板簧3，所述盖板C1-5的中心位置处设有圆形凹槽B1-5-1，凹槽B1-5-1的直径81mm，凹槽B1-5-1的深度约为2mm，用于固定所述试样管6的位置，所述试样管6为上端开口薄壁杯体，试样管6内径60mm，壁厚10mm，所述试样9装填在试样管6中，所述活塞7整体为倒工字钉结构，上部有直径范围10mm，长度范围20mm的圆杆，下部直径59.5mm，所述活塞7放置在试样9上端，所述密封圈8安放在所述活塞7的侧边凹槽中，所述活塞7和密封圈8的组合件将所述试样管6上端密封，所述试样管6卡在所述凹槽B1-5-1中，所述加热套4套在试样管6外部，所述热电偶5安放在加热套4和试样管6之间，试验时采用两支热电偶，分布在试样管6的两侧对称位置。
试验操作步骤如下：
步骤一、根据试样的性质设计板簧3的厚度5mm，确定凹槽A 1-4-2的深度15mm；
步骤二、按照前面所述设计和装配试验装置，装填PBXN-109；
步骤三、确认安全之后，记录环境温度T1＝70℃，开始加热，加热速率为1℃/min，从室温加热到温度T2＝30℃，然后恒温120min，记录位移传感器2的示值随温度和时间的变化规律，见附图5；
步骤四、调整加热温度T2的数值，每10℃一个间隔递减测试，重复步骤一至步骤三，获得试样9在20℃～70℃条件下的热膨胀系数
步骤五、根据板簧3的挠度值，利用公式△l*＝|Fl/(EA)|计算试样9受板簧3的压缩作用减少的型变量△l*，修正位移传感器2的测量值，其中F为板簧3的作用力，其中l为试样9的长度，E为板簧3的弹性模量，A为试样9的直径；
步骤六、利用公式α＝(△l+△l*)/[(T2-T1)l]计算试样9在T2温度条件下的热膨胀系数α，试样9在20℃～70℃条件下的热膨胀系数表示如下，α＝(△l+△l*)/[(T2-T1)l]，α*＝△l*/[(T2-T1)l]。
实施例2
本实施例中，测量RL-F炸药(固体压装炸药)膨胀位移。
位移传感器6采用的OMEGA公司的LP804，传感器分辨0.00127mm；板簧2采用5mm厚60Si2Mn钢，并进行热处理，使用前标定中板的弹性系数K；支架1、活塞3及试样管4均采用35Mn加工，并进行热处理；密封圈5采用硅胶材质V型密封圈。
试样装置的设计和安装如下，装置包含支架1、位移传感器2、板簧3、加热套4、热电偶5、试样管6、活塞7、密封圈8和试样9，所述装置整体为两层板房结构，第二层安装位移传感器2，底层安装试样管6，所述支架1由螺母1-1、撑杆1-2、盖板A1-3、盖板B1-4和盖板C1-5构成，盖板A1-3、盖板B1-4和盖板C1-5的长40cm、宽30cm、厚度4cm，所述撑杆1-2穿过所述盖板A、盖板B、盖板C四角边缘处的螺孔，用螺母1-1固定三个盖板的空间位置，所述支架1由上到下分别安放盖板A1-3、盖板B1-4和盖板C1-5，所述位移传感器2安放在所述盖板A1-3和盖板B1-4之间，所述试样管6安放在所述盖板B1-4和盖板C1-5之间，所述盖板A1-3的中心位置处设有螺孔A1-3-1，所述位移传感器2一端固定在所述螺孔A1-3-1上，所述盖板B1-4在中心位置处设有螺孔B1-4-1，在盖板B1-4的另一侧中心位置处设有深度20mm的凹槽A1-4-2，为所述板簧3的形变提供足够的空间，凹槽A1-4-2的长度26cm，凹槽A1-4-2的宽度为盖板B1-4宽度的20cm，所述螺孔B1-4-1和凹槽A1-4-2将所述盖板B1-4贯通，所述位移传感器2另一端穿过螺孔B1-4-1、凹槽A1-4-2和所述板簧3自由接触，用于感受活塞7的位移，所述盖板B1-4底面纵轴线上设有深度5mm、宽度20mm的沉槽1-4-3，所述板簧3自由放置在所述沉槽1-4-3中，板簧3的变形系数已知或者试验前标定，板簧3的作用有两方面，首先是受到活塞7的推动作用产生形变，进一步作用于位移传感器2，测量试样9受热变形量，其次是根据板簧3的变形量计算试样9受热膨胀产生的压力值，所述活塞7支撑住所述板簧3，所述盖板C1-5的中心位置处设有圆形凹槽B1-5-1，凹槽B1-5-1的直径81mm，凹槽B1-5-1的深度约为2mm，用于固定所述试样管6的位置，所述试样管6为上端开口薄壁杯体，试样管6内径60mm，壁厚10mm，所述试样9装填在试样管6中，所述活塞7整体为倒工字钉结构，上部有直径范围10mm，长度范围18mm的圆杆，下部直径59mm，所述活塞7放置在试样9上端，所述密封圈8安放在所述活塞7的侧边凹槽中，所述活塞7和密封圈8的组合件将所述试样管6上端密封，所述试样管6卡在所述凹槽B1-5-1中，所述加热套4套在试样管6外部，所述热电偶5安放在加热套4和试样管6之间，试验时采用两支热电偶，分布在试样管6的两侧对称位置。
试验操作步骤如下：
步骤一、根据试样的性质设计板簧3的厚度5mm，确定凹槽A 1-4-2的深度15mm；
步骤二、按照前面所述设计和装配试验装置，装填RL-F炸药；
步骤三、确认安全之后，记录环境温度T1＝70℃，开始加热，加热速率为1℃/min，从室温加热到温度T2＝30℃，然后恒温120min，记录位移传感器2的示值随温度和时间的变化规律；
步骤四、调整加热温度T2的数值，每10℃一个间隔递减测试，重复步骤一至步骤三，获得试样9在20℃～70℃条件下的热膨胀系数
步骤五、根据板簧3的挠度值，利用公式△l*＝|Fl/(EA)|计算试样9受板簧3的压缩作用减少的型变量△l*，修正位移传感器2的测量值，其中F为板簧3的作用力，其中l为试样9的长度，E为板簧3的弹性模量，A为试样9的直径；
步骤六、利用公式α＝(△l+△l*)/[(T2-T1)l]计算试样9在T2温度条件下的热膨胀系数α，试样9在20℃～70℃条件下的热膨胀系数表示如下，α＝(△l+△l*)/[(T2-T1)l]，α*＝△l*/[(T2-T1)l]。
Claims (2)
1.一种高能炸药装药热膨胀系数测量装置和方法，其特征在于：所述装置包含支架(1)、位移传感器(2)、板簧(3)、加热套(4)、热电偶(5)、试样管(6)、活塞(7)、密封圈(8)和试样(9)，所述装置整体为两层板房结构，第二层安装位移传感器(2)，底层安装试样管(6)，所述支架(1)由螺母(1-1)、撑杆(1-2)、盖板A(1-3)、盖板B(1-4)和盖板C(1-5)构成，所述撑杆(1-2)穿过所述盖板A、盖板B、盖板C四角边缘处的螺孔，用螺母(1-1)固定三个盖板的空间位置，所述支架(1)由上到下分别安放盖板A(1-3)、盖板B(1-4)和盖板C(1-5)，所述位移传感器(2)安放在所述盖板A(1-3)和盖板B(1-4)之间，所述试样管(6)安放在所述盖板B(1-4)和盖板C(1-5)之间，所述盖板A(1-3)的中心位置处设有螺孔A(1-3-1)，所述位移传感器(2)一端固定在所述螺孔A(1-3-1)上，所述盖板B(1-4)在中心位置处设有螺孔B(1-4-1)，在盖板B(1-4)的另一侧中心位置处设有深度10～20mm的凹槽A(1-4-2)，凹槽A(1-4-2)的长度为盖板B(1-4)长度的三分之二，凹槽A(1-4-2)的宽度为盖板B(1-4)宽度的三分之二，所述螺孔B(1-4-1)和凹槽A(1-4-2)将所述盖板B(1-4)贯通，所述位移传感器(2)另一端穿过螺孔B(1-4-1)、凹槽A(1-4-2)和所述板簧(3)自由接触，所述盖板B(1-4)底面纵轴线上设有深度5～7mm、宽度20～30mm的沉槽(1-4-3)，所述板簧(3)自由放置在所述沉槽(1-4-3)中，所述活塞(7)支撑住所述板簧(3)，所述盖板C(1-5)的中心位置处设有圆形凹槽B(1-5-1)，凹槽B(1-5-1)的直径略大于试样管(6)的外径，凹槽B(1-5-1)的深度约为2mm，所述试样管(6)为上端开口薄壁杯体，试样管(6)内径30～60mm，壁厚10～15mm，所述试样(9)装填在试样管(6)中，所述活塞(7)整体为倒工字钉结构，上部有直径范围10～15mm，长度范围20～30mm的圆杆，下部直径略小于所述试样管(6)的内径，所述活塞(7)放置在试样(9)上端，所述密封圈(8)安放在所述活塞(7)的侧边凹槽中，所述活塞(7)和密封圈(8)的组合件将所述试样管(6)上端密封，所述试样管(6)卡在所述凹槽B(1-5-1)中，所述加热套(4)套在试样管(6)外部，所述热电偶(5)安放在加热套(4)和试样管(6)之间。
2.一种高能炸药装药热膨胀系数测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、根据试样的性质设计板簧(3)的厚度，确定凹槽A(1-4-2)的深度；
步骤二、按照前面所述设计和装配试验装置，装填试样(9)；
步骤三、确认安全之后，记录环境温度T1，开始加热，加热套(4)加热速率为1℃/min，从室温加热到温度T2，然后恒温120min，记录位移传感器(2)的示值随温度和时间的变化规律；
步骤四、调整加热温度T2的数值，重复步骤一至步骤三，获得试样(9)在20℃～70℃条件下的热膨胀系数；
步骤五、根据板簧(3)的挠度值，利用公式△l*＝|Fl/(EA)|计算试样(9)受板簧(3)的压缩作用减少的型变量△l*，修正位移传感器(2)的测量值，其中F为板簧(3)的作用力，其中l为试样(9)的长度，E为板簧(3)的弹性模量，A为试样(9)的直径；
步骤六、利用公式α＝(△l+△l*)/[(T2-T1)l]计算试样(9)在T2温度条件下的热膨胀系数α，试样(9)在20℃～70℃条件下的热膨胀系数表示如下，α＝(△l+△l*)/[(T2-T1)l]，α*＝△l*/[(T2-T1)l]。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107655933A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-02 | 西安近代化学研究所 | 一种高能炸药膨胀特性参数测量装置 |
| CN108387335A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-10 | 西安近代化学研究所 | 一种测量装药热膨胀力的试验装置 |
| CN109142667A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-04 | 西安近代化学研究所 | 一种温度加载条件下炸药药柱轴径向形变量非接触式测量方法 |
| CN112485289A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-12 | 西安近代化学研究所 | Nto基熔铸炸药体积不可逆长大检测装置及检测方法 |
| CN112485286A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-12 | 西安近代化学研究所 | 约束下检测压装炸药体积不可逆膨大的装置及方法 |
| CN112485288A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-12 | 西安近代化学研究所 | 缺氧环境无接触检测浇注pbx炸药温循体积的装置及方法 |
| CN114563550A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-31 | 广东华晟安全职业评价有限公司 | 一种火炸药安全性能测试装置及测试方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU728063A1 (ru) * | 1977-02-17 | 1980-04-15 | Опытное Конструкторское-Технологическое Бюро Института Металлофизики Ан Украинской Сср | Рычажный дилатометр |
| CN100592080C (zh) * | 2007-05-21 | 2010-02-24 | 北京理工大学 | 爆炸物品线胀系数测量装置和方法 |
| CN103235002A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-08-07 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种室内岩样热膨胀系数测试装置 |
| CN103558246A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-05 | 山东大学 | 路面用水泥混凝土膨胀系数测试装置及方法 |
| CN105158291A (zh) * | 2015-10-23 | 2015-12-16 | 西安近代化学研究所 | 一种火炸药体膨胀系数测试装置 |
| CN105301041A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-02-03 | 西安近代化学研究所 | 一种电容式火炸药热膨胀体积测量系统 |
| CN106770428A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 安徽理工大学 | 一种双控温土体膨胀测定仪 |
| CN107024499A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-08-08 | 塔里木大学 | 一维土柱冻胀变形测定仪 |
| CN107655933A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-02 | 西安近代化学研究所 | 一种高能炸药膨胀特性参数测量装置 |
-
2017
- 2017-09-20 CN CN201710848945.2A patent/CN107389725B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU728063A1 (ru) * | 1977-02-17 | 1980-04-15 | Опытное Конструкторское-Технологическое Бюро Института Металлофизики Ан Украинской Сср | Рычажный дилатометр |
| CN100592080C (zh) * | 2007-05-21 | 2010-02-24 | 北京理工大学 | 爆炸物品线胀系数测量装置和方法 |
| CN103235002A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-08-07 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种室内岩样热膨胀系数测试装置 |
| CN103558246A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-05 | 山东大学 | 路面用水泥混凝土膨胀系数测试装置及方法 |
| CN105158291A (zh) * | 2015-10-23 | 2015-12-16 | 西安近代化学研究所 | 一种火炸药体膨胀系数测试装置 |
| CN105301041A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-02-03 | 西安近代化学研究所 | 一种电容式火炸药热膨胀体积测量系统 |
| CN106770428A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 安徽理工大学 | 一种双控温土体膨胀测定仪 |
| CN107024499A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-08-08 | 塔里木大学 | 一维土柱冻胀变形测定仪 |
| CN107655933A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-02 | 西安近代化学研究所 | 一种高能炸药膨胀特性参数测量装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 曲庆文: "板簧疲劳试验机设计参数分析", 《农机化研究》 * |
| 李鸿宾 等: "炸药在密闭空间中爆炸超压测试与分析", 《科学技术与工程》 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107655933A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-02 | 西安近代化学研究所 | 一种高能炸药膨胀特性参数测量装置 |
| CN108387335A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-10 | 西安近代化学研究所 | 一种测量装药热膨胀力的试验装置 |
| CN109142667A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-04 | 西安近代化学研究所 | 一种温度加载条件下炸药药柱轴径向形变量非接触式测量方法 |
| CN109142667B (zh) * | 2018-09-05 | 2021-02-26 | 西安近代化学研究所 | 一种温度加载条件下炸药药柱轴径向形变量非接触式测量方法 |
| CN112485289A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-12 | 西安近代化学研究所 | Nto基熔铸炸药体积不可逆长大检测装置及检测方法 |
| CN112485286A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-12 | 西安近代化学研究所 | 约束下检测压装炸药体积不可逆膨大的装置及方法 |
| CN112485288A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-12 | 西安近代化学研究所 | 缺氧环境无接触检测浇注pbx炸药温循体积的装置及方法 |
| CN114563550A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-31 | 广东华晟安全职业评价有限公司 | 一种火炸药安全性能测试装置及测试方法 |
| CN114563550B (zh) * | 2022-02-17 | 2024-04-19 | 湖南省创意爆破工程有限公司 | 一种火炸药安全性能测试装置及测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107389725B (zh) | 2019-11-22 |
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