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高聚物粘结炸药超声检测与评价技术及应用研究

作　者: 张伟斌
导　师: 赵北君
学　校: 四川大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 高聚物粘结炸药(PBX) 应力测试缺陷界面特性超声检测时频分析
分类号: TQ560.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本论文主要从高聚物粘结炸药的工程应用实际需求出发,利用超声波技术系统地研究了PBX试件超声特性,讨论了其内部质量特别是裂纹、疏松对其声学特性的影响;探索了超声用于PBX试件应力状态测试和力学加载导致机械损伤的评估;对PBX超声探伤信号的时频信息进行了分析研究,鉴别了内部缺陷特别是裂纹对超声信号的作用特点;应用扫描声学显微镜技术的高频超声波在材料每点的局部声阻抗进行了成像观察,利用超声阻抗图像研究了PBX结构特性,包括亚表面微结构形貌,介质界面转变区的特性、表面颗粒形貌和粘结剂包覆质量等。研究结果表明:1)PBX的超声增益值与PBX的厚度基本呈线性关系;PBX在一定密度范围内,超声声速随着密度的增加而增大,增益系数随着密度的增加而减小;裂纹和疏松对炸药的声学特性影响都非常大,但其影响的机理却有所不同,裂纹的影响是由于声波在界面的反射或行程的改变造成的,而疏松的影响则是由于声波的严重散射和吸收造成的;随着成型压制力的升高,PBX-9014试件超声增益值逐渐降低、声速逐渐增大,其内部质量逐渐变优、力学性能逐渐升高;但PBX-9003试件超声增益值出现了波动性的现象即增益值先升高后降低,声速则基本随着压制力升高而升高,表明其内部质量出现了波动性,但力学性能仍逐渐升高;三种典型材料的炸药在热处理过程中的超声特性参数变化的差异明显,主要与炸药热处理与炸药的材料的组成有关。其中热处理有利于改善PBX-9159炸药试件质量和性能,对PBX-9159炸药柱最为明显,但热处理对PBX-9003药柱和PBX-9014炸药柱作用不明显。2)PBX-9003试件声弹性参数与其初始产品质量状态有关;PBX-9003试件在受到较大应力作用时超声波在炸药件内部传播速度有明显变化;采用超声

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