摘要:“热点”是引发炸药冲击起爆或非冲击点火的关键诱因，而孔洞塌缩是其主要生成机制之一。鉴于炸药在实际服役中常承受1至10 GPa范围的中等冲击强度载荷，亟需深入理解该强度区间内孔洞缺陷演化与热点生成规律。本文以含直径300 μm预制孔洞的奥克托今（HMX）晶体为研究对象，采用X-Pinch与可见光联合成像实验捕捉孔洞塌缩的动态过程，并结合考虑塑性功向热能转化的力-热耦合数值模拟，揭示了孔洞塌缩模式与热点生成机制。结果表明，在2.5 GPa冲击下，孔洞呈现各向同性周向塌缩，热点发光强度与塌缩程度呈正相关，温升过程分为两个阶段，即上游粘塑性变形引起的温度缓升和塌缩闭合时颗粒碰撞导致的温度骤升；当冲击强度增至3.5 GPa时，孔洞塌缩起始时间提前，月牙状形变更显著，力学响应呈现流体化特征，预示塌缩模式向射流冲击转变。

摘要:针对发射药/超临界二氧化碳（SC-CO₂）在弹射做功方面的应用潜力需求，通过与N₂环境对比开展了热分析、静态燃烧与密闭燃烧试验，研究了单基药在CO₂的热分解与燃烧特性。结果表明，CO₂环境明显抑制单基药热解过程，其活化能最大值较N₂环境升高15.53 kJ·mol^-1；单基药在CO₂环境下燃烧时间显著延长，7 MPa时较N₂环境增加1729 ms，且SC-CO₂中单基药燃烧火焰呈现内白外淡红的特殊形貌；密闭燃烧时，液态CO₂相变吸热导致单基药点火延迟达12.20 ms，单基药在SC-CO₂环境下作用时间处于10^-2 s量级。初始压力增加有助于提升单基药在SC-CO₂环境下能量释放速率。

摘要:为定量研究老化前后硝酸酯增塑聚醚（Nitrate Ester Plasticized Polyether，NEPE）推进剂在拉伸下的表面细观损伤，开展了不同老化时间（0，7 d，40 d，80 d）的热加速老化实验，采用场发射电子显微镜（FE-SEM）配合原位拉伸台进行了原位拉伸实验并数字化处理了拍摄图像。采用分形维数定量化表征分析了推进剂不同老化阶段细观损伤演化过程，研究了老化前后推进剂孔隙率法与分形维数法在细观损伤表征上的差异。结果表明：分形维数能有效表征不同老化阶段NEPE推进剂的表观损伤过程。当伸长率小于20%时，分形维数随伸长率增加而增大，且增速较快；当伸长率在20%~60%时，分形维数仍随伸长率增加而增大，但增速放缓，并发现老化时间越长，分形维数与伸长率的线性关系更显著的规律；当伸长率大于60%后，不同老化阶段推进剂分形维数随伸长率呈不规则变化。孔隙率法与分形维数法对比表征老化前后推进剂拉伸过程存在差异，且老化后差异更加显著，孔隙率法主要量化孔隙面积占比，分形维数法则表征表面形貌的粗糙度与复杂度特征。

摘要:为了研究水合肼在硝化棉基发射药中的扩散规律及其对发射药表层硝酸酯基梯度分布的影响，采用分子动力学模拟与实验验证相结合的方法对水合肼在梯度硝基发射药构筑过程中的扩散行为进行了研究，构建了NC/N₂H₄/H₂O三元体系，考察了硝化棉含氮量、反应温度和水合肼浓度对扩散行为的影响；同时利用一步绿色合成法制备梯度硝基单基发射药，并结合超景深显微镜、拉曼线扫和X射线光电子能谱对结构及成分分布进行了表征。结果表明，硝化棉含氮量升高可显著增加扩散系数和自由体积分数，并增强径向分布函数峰值，说明高含氮量有利于水合肼迁移并强化其局部作用；温度和浓度升高同样促进扩散并增大自由体积分数，但径向分布函数峰值减小，反映出在更剧烈的分子运动下局部排布趋于分散，短程相互作用减弱。反应层厚度随温度和浓度增加而加深，硝酸酯基特征峰和N 1s含量均由外向内逐渐升高，呈现出梯度分布特征。

摘要:为提升固体发动机装药长期贮存性能评估的准确性，解决现有模型难以同时耦合温度与老化时间效应的关键问题，实现宽温域、全老化周期内松弛模量的高精度预测。基于复合改性双基推进剂在343.15 K下加速老化实验获取的应力松弛数据，应用时间-温度等效原理，通过引入老化时间作为内变量，构建了考虑老化效应的变温松弛模量模型。模型结果表明，在233.15~323.15 K的测试温度范围内，以及343.15 K高温加速老化0~100 d的条件下，模型预测曲线与实验数据均呈现良好的一致性，说明该模型能够有效反映CMDB推进剂松弛模量在宽温域和全老化周期内的变化规律。

摘要:固体火箭推进剂的燃烧性能优化对发动机性能提升具有重要意义，其中铝颗粒因其高反应活性和高能量密度被广泛用作金属添加剂。基于气相五步反应机理构建了AP/HTPB/Al二维周期性三明治均质化稳态燃烧模型，并通过数值模拟与实验数据对比验证了模型的可靠性。研究发现，随着压力从0.2 MPa增至6.5 MPa，火焰结构呈现从预混燃烧向扩散燃烧转变的变化规律，同时热释放核心逐渐向燃烧表面靠近。在恒定压力条件下，推进剂的燃烧速率随超细铝粉（UFAl）含量的增加显著提高，而其压力指数则随UFAl含量的增加呈现先降后升的变化趋势，这意味着在提升燃速的同时需兼顾燃烧稳定性，两者之间存在一定的平衡区间。

摘要:聚丙烯（Polypropylene，PP）作为低密度高分子材料，其形成的射流具备可观毁伤威力，而微型无人机凭借成本低、适应性强、响应速度快等优势，可大幅提升作战效能，其搭载的战斗部需兼顾轻量化与毁伤效能双重需求。本研究探究了3D打印聚丙烯作为药型罩材料在微型无人机战斗部毁伤领域中的应用潜力，基于选区激光烧结（Selective Laser Sintering， SLS）技术制备微型薄壁聚丙烯药型罩，开展力学性能试验获取了3D打印PP材料的力学性能，并拟合了Johnson-Cook本构模型相关参数，结果表明该材料具有优异的延展性及应变率敏感性，动态屈服强度随应变率升高显著提升。结合 PER 理论与粘塑性理论分析了高分子聚合物射流成型过程，揭示其头部膨胀特性；通过静破甲试验及数值模拟，验证了3D打印PP射流在3~5 CD（CD为聚能装药的口径）下的毁伤威力。试验结果表明：4 CD下效果最佳，侵彻深度为 17.10 mm，扩孔效应显著。数值模拟结果显示，其侵彻深度为16.04 mm、开孔直径为7.986 mm，与实验数据高度吻合。进一步分析四种高分子聚合物射流及紫铜射流在5种不同维度上的性能，研究表明，所设计的3D打印聚丙烯药型罩可匹配微型无人机的搭载需求，为高效毁伤微型战斗部设计提供了理论依据及新思路。

摘要:含能材料的机械感度严重制约其安全应用，如何在保障高能量密度的同时实现低感度，是当前含能材料研究的核心难题。本文聚焦于含能材料表面包覆降感技术，综述了近年来主流的包覆技术与材料体系的研究进展。重点剖析了包覆层通过“填充与缓冲”、“能量吸收与隔绝”及“润滑作用”三大机制抑制“热点”形成与传播原理；归纳了水悬浮、乳液包覆法、原位聚合、喷雾法、微流控等关键技术的特点与适用性；全面评述了高分子黏合剂、碳材料、蜡类、含能材料、盐类、仿生材料及复合材料等七类包覆体系的降感效果与机制差异。通过评估不同包覆体系的综合性能与发展潜力，指出未来研究应聚焦于降感机理的深层揭示、包覆结构的智能化设计、工艺过程的精准控制以及多功能一体化新材料的创制，以推动工艺创新、过程精准控制、新材料体系创制与功能集成，全面提升含能材料能量与安全性的协同性。

摘要:为深入理解含能材料热分解行为，本文综述了量子化学计算、分子动力学模拟、热分析联用表征以及光谱与结构表征等主要研究技术的应用进展，总结了其在反应路径识别、能量释放与结构演化表征方面的优势与局限。量子化学计算可解析反应势能面与初始键断裂过程，但受计算规模限制，主要适用于小分子体系；分子动力学模拟能够追踪原子运动与能量转移，适于分析典型分解路径，但时间尺度有限；热分析联用技术可同步获取热效应与气相产物信息，而对瞬态中间体的识别能力仍存在不足；光谱与结构表征技术可分析相变、键重排与价态变化等过程，但受分辨率约束，难以捕捉快速结构演化。通过对不同技术的比较分析，未来研究需加强理论模拟与原位高分辨实验的协同，结合机器学习势能函数、高通量计算与多尺度建模方法，推动含能材料热分解机理研究向多尺度耦合与可预测建模方向发展，以提升对复杂热分解行为的表征与预测能力。