单基药代料挤出设计和包覆设计研究

发布时间：2021-04-23 10:42

　　螺杆挤出技术在橡胶、塑料、食品加工和火炸药制造等领域有着举足轻重的地位。近年来,双螺杆挤出机在高粘弹性材料领域的应用是高分子领域的研究热点之一。本论文重点研究双螺杆技术在单基药代料挤出方面的应用。寻找黏度和热性能与单基药相似的代料进行挤出实验,试验确定代料的本构方程,设计螺杆构型,对不同构型的螺杆单基药代料的挤出过程使用一维计算软件数值模拟,分析塑化程度、温度分布、剪切应力分布、停留时间、耗散能比例,探讨安全高效的单基药代料挤出工艺。火药包覆工艺可以改善火药的弹道性能,降低温度系数,提升弹道初速。火药包覆工艺是指通过流道设计,在内芯药的表面包覆另一种材料即包覆层,本论文研究的包覆是通过模具在内芯药外表面注塑来完成。由于在注塑过程中,入口处的热通量、包覆层的热扩散和流动过程产生的粘滞热等均会导致包覆层温度升高,可能会引爆中心火药。因此,本研究对火药包覆工艺进行了CAE充模流动的模拟计算,依据安全、包覆质量高的标准对其工艺进行选择和优化,同时提出了改进其工艺的建议。 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 发射药挤出工艺国外研究现状
        1.1.1 西方各国双螺杆挤出工艺发展现状
        1.1.2 国外双螺杆挤出含能材料的主要研究成果
    1.2 火药挤出工艺国内研究现状
    1.3 火药包覆工艺研究现状
    1.4 本课题研究内容
第2章 Ludovic挤出和Moldflow包覆设计原理及代料和包覆层本构方程的测定
    2.1 Ludovic挤出设计
    2.2 Moldflow包覆设计
    2.3 代料的配制和物性参数测量
        2.3.1 代料配制
        2.3.2 性能表征
        2.3.3 密度测量
        2.3.4 黏度测试
    2.4 包覆层的本构方程
第3章 单基药代料挤出设计
    3.1 螺杆设计
        3.1.1 螺杆元件功能
        3.1.2 螺杆组合设计方案
        3.1.3 工艺条件
    3.2 优化结果分析参数讨论
        3.2.1 停留时间
        3.2.2 耗散能（粘滞热）
        3.2.3 安全相关参数
        3.2.4 混炼指数
    3.3 计算结果分析以及工艺优化
        3.3.1 结果分析
        3.3.2 工艺优化（DOE）
    3.5 本章小结
第4章 火药包覆工艺设计及优化
    4.1 包覆模具几何模型与计算初始条件设定
        4.1.1 几何模型
        4.1.2 工艺初始条件设定
    4.2 充模流动分析
        4.2.1 注塑时间
        4.2.2 物料温度分布
        4.2.3 物料压力分布
        4.2.4 物料剪切速率分布情况
        4.2.5 物料黏度分布情况
        4.2.6 气穴分析
        4.2.7 熔接线分析
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]NC/NG共混体系的塑化行为[J]. 齐晓飞,张晓宏,张伟,王明,郭昕,张军平.  推进技术. 2013(06)
[2]含能材料双螺杆工艺研究进展[J]. 卢栓仓,李萌,张亮,何亚东.  化学推进剂与高分子材料. 2013(03)
[3]同向双螺杆拉伸元件的设计及混合性能的研究[J]. 黄凤春,马秀清,周炳斌,梁文虎.  中国塑料. 2011(09)
[4]平行双螺杆挤出机的螺杆几何学[J]. 毕超,曹利,李翱,江波.  塑料. 2011(04)
[5]包覆层可靠性对高燃速火药燃速测试的影响及改进[J]. 郑林,赵宏利,陈晓明,赵凤起.  火炸药学报. 2007(03)
[6]绿色火炸药及相关技术的发展与应用[J]. 王昕.  火炸药学报. 2006(05)
[7]不饱和聚酯包覆层的耐烧蚀性能[J]. 李东林,曹继平,王吉贵.  火炸药学报. 2006(03)
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[10]螺杆挤出机中停留时间分布模拟研究进展[J]. 张先明,许忠斌,冯连芳.  高分子材料科学与工程. 2005(06)

博士论文
[1]双螺杆加工新工艺及其支持系统的研究[D]. 景宁.大连理工大学 2002

硕士论文
[1]同向双螺杆熔体输送段螺杆设计参数的研究[D]. 龙志斌.北京化工大学 2008
[2]硝化纤维素（NC）在醇醚混合溶剂中的相溶性机理研究[D]. 陈鹏飞.中北大学 2008
[3]啮合同向双螺杆挤出机螺纹元件流场分析[D]. 张澎湃.燕山大学 2004



本文编号：3155180