一种基于制造技术

本发明专利技术提供了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于AKTS
‑
SML的炸药小组分迁移数值模拟方法


[0001]本专利技术属于火炸药
，涉及炸药药柱中小组分迁移，具体涉及一种基于
AKTS
‑
SML
的炸药小组分迁移数值模拟方法
。

技术介绍

[0002]炸药是战斗部杀伤和摧毁的能源，为改善炸药的性能，在含能成分的基础上需添加粘结剂
、
增塑剂
、
钝感剂等小组分以提高机械力学性能
、
工艺性能
、
安全性能
。
在长期贮存过程中，炸药配方中低熔点的小分子组分由于温度和老化效应产生相变溶解，在浓度差或压力差的推动下产生“趋表性”迁移，可在炸药药柱表面出现晶析和渗油现象
。
由于炸药小组分的迁移渗出，可能会导致药柱内部产生孔隙，使炸药局部疏松变脆，影响炸药药柱的结构完整性与力学性能，钝感剂小组分的迁移渗出还会使炸药发生敏化，感度升高，增大使用风险
。
[0003]目前炸药领域对组分迁移的研究大多基于热老化加速试验方法，采用药柱整体失重率或外置滤纸增重量
、
药柱表面特征元素含量和迁移组分含量以及形貌变化等特征量实现组分迁移的表征
。
加速老化试验时间一般在半个月至几个月之间，时间成本较高，且针对真药的热老化试验何切割试验具有一定的危险性
。
为此，利用模拟工具进行迁移组分的数值模拟，得到组分的迁移轨迹和空间分布情况的方法成为研究热点，其中分子动力学
(MD)
模拟由于可以获得迁移轨迹而应用最多，但其计算量大，对硬件需求较高，动态模拟的时间一般在秒级，无法模拟以天
、
月
、
年等为单位的全老化周期内的组分迁移
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种基于
AKTS
‑
SML
的炸药小组分迁移数值模拟方法，以解决现有技术中炸药领域尚无全周期
、
快速的小组分迁移空间浓度分布数值模拟的问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0006]一种基于
AKTS
‑
SML
的炸药小组分迁移数值模拟方法，该方法包括下步骤：
[0007]步骤一，构建物理模型：
[0008]以实测装药药柱为依据，建立物理模型，确定药柱的形状
、
尺寸以及表面积；根据药柱组成材料分布情况定义层数，所述的药柱组成材料中包括接触介质；根据要研究的迁移组分种类，确定迁移组分个数
。
[0009]步骤二，具化炸药药柱的结构与组分：
[0010]指定各层的材料名称
、
厚度以及密度，确定迁移组分的名称
、
分子重量
、
熔点以及密度，设置迁移组分在各层的初始浓度值
、
扩散系数以及在层间的分配系数
。
[0011]步骤三，确定预测参数：
[0012]根据老化条件，确定炸药药柱的老化温度模式
、
老化时长以及预测精度
。
[0013]步骤四，获得模拟计算结果：
[0014]获得在炸药药柱某位置处，迁移组分随时间的浓度变化结果，以及在某时间下，药柱不同层及同一层中不同层厚的迁移组分浓度分布结果
。
[0015]本专利技术还具有如下技术特征：
[0016]优选的，所述的炸药为聚黑铝钝
‑1炸药，所述的小组分为石蜡
。
[0017]本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0018](Ⅰ)
本专利技术的方法以
AKTS
‑
SML
软件为依托，根据炸药的结构
、
组分
、
性质和老化温度与时间，计算迁移组分在不同老化时间下的浓度空间分布情况
。
[0019](Ⅱ)
本专利技术的方法能够实现全周期
、
快速的数值模拟
。
附图说明
[0020]图1是
AKTS
‑
SML
数值模拟计算方法流程图
。
[0021]图2是老化
60
天后药柱基体表面石蜡的结果表格和含量变化
c(t)
图
。
[0022]图3是老化
60
天时药柱不同厚度处的石蜡浓度分布
c(x,t)
图
。
[0023]以下结合实施例对本专利技术的具体内容作进一步详细解释说明
。
具体实施方式
[0024]需要说明的是，本专利技术中的所有的基础方法，如无特殊说明，全部均采用现有技术中已知的基础方法
。
[0025]AKTS
‑
SML
采用本领域已知的
AKTS
‑
SML
迁移模拟软件
。AKTS
‑
SML
迁移模拟软件以有限元分析法为数学模型
、
基于
Fick
第二定律，可预测多温度下以小时至年为单位的组分迁移浓度空间分布情况，同时因其可对多种几何形状和任意多层结构的复杂材料实现特定的迁移评估而被广泛应用于食品
、
塑料领域，可满足炸药小组分迁移全周期
、
快速的空间浓度分布的数值模拟需求，且尚未见报道将
AKTS
‑
SML
应用于炸药组分迁移研究中
。
[0026]遵从上述技术方案，以下给出本专利技术的具体实施例，需要说明的是本专利技术并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本专利技术的保护范围
。
[0027]实施例：
[0028]本实施例给出一种基于
AKTS
‑
SML
的炸药小组分迁移数值模拟方法，如图1所示，该方法包括下步骤：
[0029]步骤一，构建物理模型：
[0030]以实测装药药柱为依据，建立物理模型，确定药柱的形状
、
尺寸以及表面积；根据药柱组成材料分布情况定义层数，所述的药柱组成材料中包括接触介质；根据要研究的迁移组分种类，确定迁移组分个数
。
[0031]步骤一中具体而言：
[0032]先创建
Package
包
(
类似矿泉水瓶整体
)
，再创建
Article
物品
(
类似瓶盖和瓶身
)
，定义每个物品的形状
、
尺寸和表面积，其中几何形状包括长方体
、
圆柱体
、
球形...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
AKTS
‑
SML
的炸药小组分迁移数值模拟方法，其特征在于，该方法包括下步骤：步骤一，构建物理模型：以实测装药药柱为依据，建立物理模型，确定药柱的形状
、
尺寸以及表面积；根据药柱组成材料分布情况定义层数，所述的药柱组成材料中包括接触介质；根据要研究的迁移组分种类，确定迁移组分个数；步骤二，具化炸药药柱的结构与组分：指定各层的材料名称
、
厚度以及密度，确定迁移组分的名称
、
分子重量
、
熔点以及密度，设置迁移组分在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏霞，顾妍，张林军，刘文亮，杜姣姣，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：