用于測試熱固性澆注pbx固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件及測試方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件及測試方法。所涉及的用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件包括基材和包覆在基材中的應(yīng)變片，所述應(yīng)變片在所述基材中呈平鋪狀，所述基材的成分為：端羥基聚丁二烯、己二酸二辛酯、鋁粉、2,4-甲苯二異氰酸酯和三苯基鉍。所涉及的熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的測試方法包括、應(yīng)變片組件的校準、布置應(yīng)變片組件和澆注彈體及固化過程應(yīng)力的測試。本發(fā)明的應(yīng)變片組件可以隨意的放入澆注PBX內(nèi)部的不同位置，在測試過程中基材與藥漿相容性好，有了基材的保護應(yīng)變片不會卷曲也不會受到液態(tài)藥漿的腐蝕，對澆注PBX固化應(yīng)力的測試效果顯著。
【專利說明】用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件及測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于火炸藥性能檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件及測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的大小直接影響炸藥細觀物理結(jié)構(gòu)、力學(xué)性質(zhì)的均勻性及炸藥內(nèi)部氣泡、空穴、不規(guī)則形貌、硬質(zhì)雜質(zhì)和密度間斷等缺陷的分布。上述這些現(xiàn)象又直接影響澆注PBX發(fā)射過程的安全性。所以測試在一定固化工藝下固化應(yīng)力的大小及分布，尋找影響固化應(yīng)力大小的因素對澆注PBX缺陷的控制至關(guān)重要，在此研究中的重點是如何準確的獲得澆注PBX內(nèi)部不同位置固化應(yīng)力的數(shù)值。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)對澆注PBX固化應(yīng)力的測試一般都是先將應(yīng)變片粘貼在裝有熱固性澆注PBX的彈體外殼上，通過監(jiān)測彈殼的應(yīng)變，運用胡克定律計算出彈體內(nèi)炸藥的固化應(yīng)力。此固化應(yīng)力只能代表彈內(nèi)物質(zhì)的總應(yīng)力，無法獲得彈體內(nèi)不同位置處炸藥的固化應(yīng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的技術(shù)目的之一是提供一種用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件。
[0005]為此，本發(fā)明提供的用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件包括基材和包覆在基材中的應(yīng)變片，所述應(yīng)變片在所述基材中呈平鋪狀，所述基材的成分為:端羥基聚丁二烯、己二酸二辛酯、鋁粉、2，4-甲苯二異氰酸酯和三苯基鉍。
[0006]優(yōu)選的，所述應(yīng)變片位于所述基材中的中心位置。
[0007]優(yōu)選的，所述基材的密度為1.62g/cm3?1.70g/cm3。
[0008]優(yōu)選的，所述鋁粉的顆粒度d5(l為13 μ m，鋁粉的質(zhì)量百分比為80%?81%，己二酸二辛酯的質(zhì)量百分比為10%?11%，端羥基聚丁二烯的質(zhì)量百分比為7.26%?8.74%，2，4-甲苯二異氰酸酯的質(zhì)量百分比為1.04%?1.25%，三苯基鉍的質(zhì)量百分比為0.01%，且各組分的質(zhì)量百分比和為100%。以確保固相在液相中不出現(xiàn)沉降，同時滿足澆注對料漿密度和粘度的要求。
[0009]優(yōu)選的，所述基材的厚度為1.9?2.2mm,所述基材的面積與所述應(yīng)變片的面積比為2.25?5.06。以確保根基材與應(yīng)變片保持同步變形，并且應(yīng)變系數(shù)穩(wěn)定。
[0010]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的目的之二是提供一種熱固性澆注PBX不同位置固化應(yīng)力的測試方法。
[0011]為此，本發(fā)明提供的熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的測試方法包括:
[0012](I)應(yīng)變片組件的校準:確定基材應(yīng)變值與應(yīng)變片應(yīng)變值的應(yīng)變系數(shù)，所述基材應(yīng)變值與應(yīng)變片應(yīng)變值的應(yīng)變系數(shù)為基材應(yīng)變值與應(yīng)變片應(yīng)變值的比值；
[0013](2)布置應(yīng)變片組件:根據(jù)測試彈體藥漿需要測試的位置在澆注模具中布置應(yīng)變片組件。
[0014](3)澆注彈體及固化應(yīng)力的測試:于澆注模具中澆注藥漿，并利用應(yīng)變片組件測試相應(yīng)位置處固化過程的應(yīng)力。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0016](I)本發(fā)明的應(yīng)變片組件中基材與測試藥漿密度相近，在測試大型彈體不同深度固化應(yīng)力時，基材可以準確的固定在所需測試的部位，且不會出現(xiàn)基材與藥漿的相容性問題。
[0017](2)應(yīng)變片被基材通過固化網(wǎng)絡(luò)緊緊包裹，解決了應(yīng)變片與基材的粘貼和應(yīng)變片的腐蝕問題。
[0018](3)本發(fā)明的應(yīng)變片組件中基材與應(yīng)變片的變形同步性一致，應(yīng)變系數(shù)恒定，解決了測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性問題。
[0019]綜上，本發(fā)明的應(yīng)變片組件可以隨意的放入澆注PBX內(nèi)部的不同位置，在測試過程中基材與藥漿相容性好，有了基材的保護應(yīng)變片不會卷曲也不會受到液態(tài)藥漿的腐蝕，對澆注PBX固化應(yīng)力的測試效果顯著。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為測試澆注炸藥固化應(yīng)力時基材在彈體中的布置圖；
[0021]圖2是厚為1.0mm基材和固化在基材中應(yīng)變片的應(yīng)變；
[0022]圖3是厚為2.0mm基材和固化在基材中應(yīng)變片的應(yīng)變；
[0023]圖4是厚為4.0mm基材和固化在基材中應(yīng)變片的應(yīng)變；
[0024]圖5是面積為6X 12mm基材和固化在基材中應(yīng)變片的應(yīng)變；
[0025]圖6是面積為10X20mm基材和固化在基材中應(yīng)變片的應(yīng)變；
[0026]圖7為澆注炸藥固化過程中基材I中應(yīng)變片測試到的應(yīng)變曲線；
[0027]圖8為澆注炸藥固化過程中基材2中應(yīng)變片測試到的應(yīng)變曲線。
【具體實施方式】
[0028]利用現(xiàn)有應(yīng)變片(如中航電測制備的BB120_44A(11)250耐高溫應(yīng)變片)直接布放到澆注PBX炸藥內(nèi)進行固化過程應(yīng)力測試時，由于現(xiàn)有應(yīng)變片尺寸小，在受到藥漿固化過程中的熱應(yīng)力后會發(fā)生卷曲、飄動，且應(yīng)變片與炸藥藥漿之間相容性不好，會導(dǎo)致應(yīng)變片腐蝕，無法獲得彈體內(nèi)炸藥不同位置的固化應(yīng)力。因此有必要制備一種應(yīng)變片基材，以解決現(xiàn)有應(yīng)變片在測試液-固轉(zhuǎn)變過程中固化應(yīng)力時所存在的問題。針對澆注炸藥固化應(yīng)力量化的需要，本發(fā)明利用熱固性基材包裹應(yīng)變片的思路，對澆注炸藥在不同固化溫度下固化過程中固化應(yīng)力進行實時測量和記錄，已達到固化應(yīng)力準確量化的目的，從而為固化工藝參數(shù)的設(shè)置提供數(shù)據(jù)支持。
[0029]關(guān)于基材配方的確定，本發(fā)明研究過程中進行的主要研究如下:
[0030]為了測試固化應(yīng)力時應(yīng)變片可以處于彈體藥漿內(nèi)的任意部分，所制基材的密度應(yīng)與藥漿的密度接近，同時為了確?；暮退帩{的相容性及減小制備過程的危險性采取基材成分與澆注PBX的成分相近并去掉含能成分?；某煞譃?端羥基聚丁二烯、己二酸二辛酯、鋁粉、2，4-甲苯二異氰酸酯和三苯基鉍。[0031]考慮基材的澆注和應(yīng)變片組件的制作，對顆粒度d5(l為5 μ m, 13 μ m, 26 μ m鋁粉含量對密度的影響發(fā)現(xiàn)，這幾種粒度鋁粉的質(zhì)量百分比含量在80%-81%間變化時，料漿中的鋁粉不會發(fā)生沉降，均勻性好。在此基礎(chǔ)上，進行了鋁粉粒度對密度和粘度的影響實驗研究。結(jié)果見表1，根據(jù)粘度和密度的基本要求，最終確定顆粒度d5(l為13 μ m鋁粉。
[0032]表1鋁粉粒度與料漿密度和粘度的關(guān)系
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件，其特征在于，該應(yīng)變片組件包括基材和包覆在基材中的應(yīng)變片，所述應(yīng)變片在所述基材中呈平鋪狀，所述基材的成分為:端羥基聚丁二烯、己二酸二辛酯、鋁粉、2，4-甲苯二異氰酸酯和三苯基鉍。
2.如權(quán)利要求1所述的用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件，其特征在于，所述應(yīng)變片位于所述基材中的中心位置。
3.如權(quán)利要求1所述的用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件，其特征在于，所述基材的密度為1.62g/cm3?1.70g/cm3。
4.如權(quán)利要求1所述的用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件，其特征在于，所述鋁粉的顆粒度d5Q為13 μ m，鋁粉的質(zhì)量百分比為80%?81%，己二酸二辛酯的質(zhì)量百分比為10%?11%，端羥基聚丁二烯的質(zhì)量百分比為7.26%?8.74%，2，4-甲苯二異氰酸酯的質(zhì)量百分比為1.04%?1.25%，三苯基鉍的質(zhì)量百分比為0.01%，且各組分的質(zhì)量百分比和為 100%ο
5.如權(quán)利要求1所述的用于測試熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的應(yīng)變片組件，其特征在于，所述基材的厚度為1.9?2.2mm，所述基材的面積與所述應(yīng)變片的面積比為2.25?5.06。
6.一種熱固性澆注PBX固化應(yīng)力的測試方法，其特征在于，包括: (1)應(yīng)變片組件的校準:確定基材應(yīng)變值與應(yīng)變片應(yīng)變值的應(yīng)變系數(shù)，所述基材應(yīng)變值與應(yīng)變片應(yīng)變值的應(yīng)變系數(shù)為基材應(yīng)變值與應(yīng)變片應(yīng)變值的比值； (2)布置應(yīng)變片組件:根據(jù)測試彈體藥漿需要測試的位置在澆注模具中布置應(yīng)變片組件； (3)澆注彈體及固化應(yīng)力的測定:于澆注模具中澆注藥漿，并利用應(yīng)變片組件測試相應(yīng)位置處固化過程的應(yīng)力。
【文檔編號】G01L1/04GK103940534SQ201410130965
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】高立龍, 陳春燕, 王曉峰, 南海, 李昆, 孫培培, 李巍, 席鵬, 李媛媛, 郭昕, 倪冰, 牛余雷, 鄭亞峰, 王永順 申請人:西安近代化學(xué)研究所