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装备环境工程
装备环境工程

唐伦科

双月刊

1672-9242

hjgczb@163.com

023-68792835

400039

重庆石桥铺渝州路33号

装备环境工程/Journal Equipment Environmental EngineeringCSTPCD
查看更多>>本刊受国防科学技术工业委员会直接支持，由中国兵器工业第五九研究所和国防科技工业自然环境试验研究中心共同主办，面向国内外公开发行的科技期刊，是我国国防科技工业的重点期刊。主要报道国内外装备与产品环境工程专业发展动态，装备与产品环境工程理论和工程应用的研究成果，以及经验信息交流等方面的内容。
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    不同温湿度条件下微米硼的氧化过程研究

    何志成吴建军杨述明车碧轩...
    12-18页
    查看更多>>摘要：目的 探究不同温湿度条件下微米硼的氧化层结构特征.方法 利用高温水浴浸泡处理去除原料微米硼的表面氧化层,然后在恒温恒湿条件下对微米硼进行加速氧化,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对加速氧化后硼颗粒的氧化层厚度及组成进行分析,总结表面氧化层结构及成分组成变化规律,揭示温湿度条件下微米硼的氧化机制.结果 微米硼经高温水浴浸泡处理后,表面氧化层去除率达到50％.随着加速氧化时间的延长,硼颗粒氧化层的厚度逐渐增大,由内向外硼颗粒表面可以用B-BxOy-B2O3三层结构来表示,BxOy总是伴随着B2O3同时出现的,且随着氧化反应的进行,颗粒表面BxOy的含量将超过B的含量.结论 不同温湿度条件下微米硼的氧化机制为O2向B颗粒内部单向扩散的反应机制,B先与O2反应,形成低氧化物BxOy,BxOy进而与O2反应生成B2O3.随着氧化层厚度的增加,O2向B颗粒内部扩散的阻力增大,氧化反应速率随之降低.相比湿度的影响,温度的升高可显著加快硼表面氧化层的形成;温度一定时,湿度的增加可促进硼氧化层的形成.

    温度湿度微米硼氧化层推进剂点火药

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    自然老化对FOX-7基双元混合物相容性的影响

    李建李亚宁常鹏程王伯良...
    19-27页
    查看更多>>摘要：目的 掌握自然老化如何影响1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烷(FOX-7)基双元混合物的相容性,揭示老化过程对其相容性的潜在影响.方法 采用热分析技术(差示扫描量热法,DSC)和非热分析技术(傅里叶变换红外光谱,FTIR),对老化前后FOX-7基双元混合物的热分解特性和分子结构特征进行评估.利用DSC测得混合物和单质FOX-7的DSC初始分解峰温,对FOX-7与8种含能材料和4种惰性材料的相容性进行评估,再结合FTIR的测试结果辅助说明混合物分子结构的变化.结果 DSC热流曲线显示,除FOX-7/RDX混合物外,其他研究对象在老化前后均展现出良好的相容性.然而,以FOX-7/CL-20为代表的混合物在老化后的最大放热峰温出现明显变化,表明老化对这些混合物的相容性产生了影响.在FTIR光谱分析中观察到的官能团变化进一步表明,FOX-7与RDX、CL-20、AP、HTPB、DOS或WAX等组成的双元体系在老化过程中发生了化学反应.结论 本研究的发现对理解和评估老化过程对FOX-7基双元混合物相容性的影响具有重要意义,可用于指导FOX-7基含能材料长期储存和使用中的安全设计.

    相容性老化FOX-7高能材料惰性材料储存稳定性

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    HAN基ECSP凝胶模型的构建与分子动力学模拟

    李门李天鹏郭爱强刘建国...
    28-36页
    查看更多>>摘要：目的 从微观分子的角度对硝酸羟胺(HAN)基电控固体推进剂(Electrically Controlled Solid Propellants,ECSP)的性能参数进行模拟与计算.方法 利用分子表面静电势(ESP)对HAN分子2种可能的构型进行优化和稳定性分析.通过真空非周期性分子动力学模拟得到聚乙烯醇(PVA)分子稳定构型,并以HAN基ECSP的主要成分按一定比例构建凝胶模型.基于RESP(Restrained Electrostatic Potential)电荷生成更准确的凝胶模型拓扑文件,并进行凝胶模型的分子动力学模拟、模型稳定分析以及模型参数计算.结果 凝胶模型总能量相对平均值的周期性波动不超过7％.由于三维PVA链的包裹,H2O分子的扩散系数被大幅削弱.氢键分析和径向分布函数表明氢键键长主要分布在0.282 6 nm附近,PVA与H2O间的氢键较少,H2O与HAN、H2O与H2O之间的氢键较多.模型密度为1.405 g/cm3,与实验值吻合度高.在283、293、303 K下,HAN基ECSP凝胶模型的拉伸模量依次降低,剪切模量先增后减.在15 K/600 ps冷却速率下,HAN基ECSP凝胶模型的拉伸模量和剪切模量均增大.结论 ECSP制备结束后,冷却过程中的环境温度不宜过高,否则容易造成ECSP力学性能的快速下降,快速冷却可以提高ECSP的力学性能.

    电控固体推进剂硝酸羟胺聚乙烯醇凝胶模型分子动力学模拟力学性能静电势

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    甲基紫试验中改性双基推进剂的热分解机制研究

    李佳佳周静张兴斌廉建彪...
    37-44页
    查看更多>>摘要：目的 研究甲基紫试验中含Al改性双基推进剂以及含RDX改性双基推进剂2种典型改性双基推进剂的热分解机理.方法 将这2种典型改性双基推进剂与普通双基推进剂进行对比试验,采用TG-DSC-FTIR-MS联用技术,通过对分解温度、放热量、分解产物等特征参数进行分析,明确3种推进剂的非等温热分解行为.采用微热量热法,在与甲基紫试验相同温度下对3种推进剂进行等温热分解行为研究.结果 含Al改性双基推进剂在程序升温条件下的热质量损失和热分解行为与普通双基推进剂的基本一致.含RDX改性双基推进剂中的NG较其他2种推进剂更易挥发,相应分解反应初期NG分解释放的NO2较少,且在整个热分解反应历程中分2个阶段,含硝酸酯基团的NC/NG体系先分解,再引起硝铵炸药RDX的热分解.在等温条件下,3种推进剂在40 min对应的反应深度均不超过0.4％,5 h对应的反应深度均不超过3％.但在分解反应初期,含Al改性双基推进剂分解反应的速率更快.结论 对比不同推进剂甲基紫安定性试验结果,并不是甲基紫试纸完全变色时间越长的热安定越好,说明甲基紫安定性试验方法存在一定的局限性.采用分解反应深度作为量气和量热方法转换的纽带,有望采用微热量热作为甲基紫试验的替代技术实现安定性的定量评价.

    甲基紫试验改性双基推进剂安定性热分解微热量热反应深度

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    基于热减量法2/1樟发射药安全贮存寿命预估

    牛磊董海平叶耀坤王旭...
    45-50页
    查看更多>>摘要：目的 预估2/1樟发射药的安全贮存寿命,建立一种基于加速热减量试验,利用热减量曲线和贝瑟洛特(Berthelot)方程预估其安全贮存寿命的方法.方法 首先对2/1樟发射药分别进行85、95、105、115 ℃下的加速热减量试验,获得样品在各个温度下不同加速时间的热减量数据.然后基于热减量曲线,得到2/1樟发射药在各个温度下的延滞期.最后利用各个温度下的半延滞期,根据Berthelot方程拟合得到2/1樟发射药安全贮存寿命预估模型.结果 根据其安全贮存寿命预估模型计算得到2/1樟发射药在30 ℃下的安全贮存寿命约为50.9 a.结论 预测结果与文献值接近,且试验时间比文献减少了近1/2,验证了该方法的有效性,可为2/1樟发射药或其他发射药的安全贮存寿命预估提供一种可行的技术途径.

    2/1樟发射药热减量半延滞期Berthelot方程安全贮存寿命加速试验

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    引信步进应力加速试验贮存寿命预测研究

    姚松涛崔洁赵河明彭志凌...
    51-58页
    查看更多>>摘要：目的 针对某机电引信加速寿命试验数据,采用传统统计分析方法存在计算量大、寿命预测精度难以保证的问题,开展与智能算法相结合的引信贮存寿命预测研究.方法 针对步进应力加速寿命试验数据,采用贝叶斯理论的环境因子法,对各级应力下的贮存时间进行折合计算.利用进化策略对粒子群算法进行改进,进而对所建立的BP神经网络预测模型的全局参数进行调整和优化,突破传统方法的局限.将折合后的试验时间、样本量、应力水平作为网络输入,失效数作为输出,来预测引信贮存寿命.结果 利用训练好的BP神经网络预测引信在正常应力水平下的失效数,计算其贮存可靠度.在迭代402次后,模型找到最优解,且预测误差在1％以内.结论 步进应力加速寿命试验与智能算法相结合的方法计算过程简单,预测精度较高,可有效提高引信贮存寿命的预测精度.

    步进应力加速寿命试验BP神经网络引信改进粒子群优化算法Bayes理论环境因子

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    基于维纳过程的MEMS陀螺仪贮存寿命评估

    谭甜甜张世艳杨昊雨赵方超...
    59-64页
    查看更多>>摘要：目的 针对MEMS陀螺仪在步进应力加速试验条件下获取的性能退化数据,提出基于维纳过程的贮存寿命评估方法及其模型准确度检验方法.方法 首先,确定温度为影响MEMS陀螺仪性能退化的主要环境因素,采用步进温度应力加速试验的方式获取其性能退化数据.其次,分析各项性能参数的演变规律,确定标度因数为表征产品性能退化的特征性能参数.最后,采用漂移维纳过程对标度因数退化轨迹进行建模,并外推得到常温条件下的贮存寿命.结果 采用留一法对模型精度进行验证,模型准确度最低为86.44％.可靠度水平为0.95时,常温贮存(25 ℃)条件下的寿命评估结果为50.02 a.结论 基于维纳过程建立的性能退化模型的准确度在85％以上,该模型可应用于指定贮存条件下MEMS陀螺仪的性能退化预测及贮存寿命评估.

    MEMS陀螺仪步进退化标度因数维纳过程贮存寿命评估留一法交叉验证

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    3D打印铝合金液冷板在冷却液中的静态腐蚀

    雷涛刘秀利陈绍高郑兴文...
    65-72页
    查看更多>>摘要：目的 对比3D打印铝合金液冷板材料经不同表面处理后在冷却液中的静态腐蚀情况,并预测静态腐蚀速率.方法 通过pH值测试、腐蚀表面形貌分析来监测冷却液和铝合金的变化,通过电化学方法测试样件的腐蚀动力学参数,通过质量损失试验测量材料的腐蚀速率和年腐蚀深度,通过EDS分析腐蚀产物.结果 所有试验组冷却液pH均整体呈下降趋势.在试样表面可以观测到明显的腐蚀现象,集中发生于试样表面的缺陷位置.不同表面处理的样件,其腐蚀速率不同,差异最大可达16倍.冷却液中的有效缓蚀成分参与了试样表面腐蚀产物膜的形成,在表面沉积了 P、Ca等元素.结论 3D打印成形铝合金材料在冷却液中的年腐蚀深度整体较小,其耐蚀性良好,进行液态磨粒抛光或酸洗处理能降低研究材料在冷却液中的静态腐蚀速率.

    3D打印铝合金液冷板表面处理静态腐蚀腐蚀速率

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    不同离子注入工艺对45CrMoVE结构钢性能影响研究

    李奎彭文雅李钢赵宇...
    73-80页
    查看更多>>摘要：目的 通过分析不同元素离子注入对结构钢耐腐蚀能力及力学性能的影响,筛选出最佳注入元素,以改善45CrMoVE结构钢的表面组成,提高其耐腐蚀性能.方法 基于前期研究工艺,开展Mo、Co、Ta、Ti等离子注入技术研究.将注入离子后的结构钢试样放入NaCl溶液中,分析不同元素离子注入对结构钢腐蚀电位的影响,结合盐雾腐蚀试验,研究不同离子注入对结构钢耐腐蚀性能的影响,同时结合X射线衍射技术和力学性能测试,对结构钢试样表面层的物相进行分析,研究离子注入对结构钢力学性能的影响.结果 氯化钠溶液在注入Mo离子后的自然腐蚀电位最高、最正,当基体材料中注入的Mo剂量为3×1017atoms/cm2时,腐蚀电位接近0.5 V,腐蚀电流最小.注入Mo离子后,试片的耐盐雾腐蚀性能最好.Mo离子与结构钢中的C原子相结合,在结构钢表面层形成较多的MoC和Mo2C等碳化物,提高了结构钢的耐腐蚀性能.离子注入层厚度尺寸小,注入离子后基本不改变基体材料的表面形貌和宏观力学性能.结论 离子注入能够有效改善结构钢的耐腐蚀性能,对于45CrMoVE结构钢试样,当注入3×1017atoms/cm2剂量的Mo离子、注入能量为130keV时,离子注入对45CrMoVE结构钢耐腐蚀能力的改善效果最佳.

    45CrMoVE结构钢离子注入腐蚀电位耐腐蚀性界面组织力学性能

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    基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法

    李政远王俊雄
    81-88页
    查看更多>>摘要：目的 提出一种基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法.方法 利用结构简单但逼近效果优越的高阶递归神经网络,对建模不确定性和外部未知干扰进行估计,并将其补偿到输入控制律中,以提高控制性能.之后,基于HJI理论和Lyapunov稳定性分析导出神经网络权重自适应更新律和AUV自适应控制律,设计反步滑模方法作为对比方法,并进行仿真实验.结果 设计的基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法的跟踪误差、调节时间等控制指标均优于反步滑模方法.设计的鲁棒控制方法可以控制AUV精确跟踪目标轨迹,同时具有优秀的控制性能和鲁棒性.结论 这一研究为AUV轨迹跟踪控制领域提供了一种高效且有效的方法,有望在复杂、不确定的水下环境中得到应用.

    自主水下航行器轨迹跟踪高阶递归神经网络HJI理论鲁棒控制Lyapunov稳定性分析

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