用于测试热固性浇注pbx固化应力的应变片组件及测试方法
【专利摘要】本发明涉及用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件及测试方法。所涉及的用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件包括基材和包覆在基材中的应变片，所述应变片在所述基材中呈平铺状，所述基材的成分为：端羟基聚丁二烯、己二酸二辛酯、铝粉、2,4-甲苯二异氰酸酯和三苯基铋。所涉及的热固性浇注PBX固化应力的测试方法包括、应变片组件的校准、布置应变片组件和浇注弹体及固化过程应力的测试。本发明的应变片组件可以随意的放入浇注PBX内部的不同位置，在测试过程中基材与药浆相容性好，有了基材的保护应变片不会卷曲也不会受到液态药浆的腐蚀，对浇注PBX固化应力的测试效果显著。
【专利说明】用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于火炸药性能检测【技术领域】，具体涉及用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件及测试方法。
【背景技术】
[0002]热固性浇注PBX固化应力的大小直接影响炸药细观物理结构、力学性质的均匀性及炸药内部气泡、空穴、不规则形貌、硬质杂质和密度间断等缺陷的分布。上述这些现象又直接影响浇注PBX发射过程的安全性。所以测试在一定固化工艺下固化应力的大小及分布，寻找影响固化应力大小的因素对浇注PBX缺陷的控制至关重要，在此研究中的重点是如何准确的获得浇注PBX内部不同位置固化应力的数值。
[0003]现有技术对浇注PBX固化应力的测试一般都是先将应变片粘贴在装有热固性浇注PBX的弹体外壳上，通过监测弹壳的应变，运用胡克定律计算出弹体内炸药的固化应力。此固化应力只能代表弹内物质的总应力，无法获得弹体内不同位置处炸药的固化应力。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的缺陷或不足，本发明的技术目的之一是提供一种用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件。
[0005]为此，本发明提供的用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件包括基材和包覆在基材中的应变片，所述应变片在所述基材中呈平铺状，所述基材的成分为:端羟基聚丁二烯、己二酸二辛酯、铝粉、2，4-甲苯二异氰酸酯和三苯基铋。
[0006]优选的，所述应变片位于所述基材中的中心位置。
[0007]优选的，所述基材的密度为1.62g/cm3?1.70g/cm3。
[0008]优选的，所述铝粉的颗粒度d5(l为13 μ m，铝粉的质量百分比为80%?81%，己二酸二辛酯的质量百分比为10%?11%，端羟基聚丁二烯的质量百分比为7.26%?8.74%，2，4-甲苯二异氰酸酯的质量百分比为1.04%?1.25%，三苯基铋的质量百分比为0.01%，且各组分的质量百分比和为100%。以确保固相在液相中不出现沉降，同时满足浇注对料浆密度和粘度的要求。
[0009]优选的，所述基材的厚度为1.9?2.2mm,所述基材的面积与所述应变片的面积比为2.25?5.06。以确保根基材与应变片保持同步变形，并且应变系数稳定。
[0010]针对现有技术的缺陷或不足，本发明的目的之二是提供一种热固性浇注PBX不同位置固化应力的测试方法。
[0011]为此，本发明提供的热固性浇注PBX固化应力的测试方法包括:
[0012](I)应变片组件的校准:确定基材应变值与应变片应变值的应变系数，所述基材应变值与应变片应变值的应变系数为基材应变值与应变片应变值的比值；
[0013](2)布置应变片组件:根据测试弹体药浆需要测试的位置在浇注模具中布置应变片组件。
[0014](3)浇注弹体及固化应力的测试:于浇注模具中浇注药浆，并利用应变片组件测试相应位置处固化过程的应力。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0016](I)本发明的应变片组件中基材与测试药浆密度相近，在测试大型弹体不同深度固化应力时，基材可以准确的固定在所需测试的部位，且不会出现基材与药浆的相容性问题。
[0017](2)应变片被基材通过固化网络紧紧包裹，解决了应变片与基材的粘贴和应变片的腐蚀问题。
[0018](3)本发明的应变片组件中基材与应变片的变形同步性一致，应变系数恒定，解决了测试数据的稳定性和可靠性问题。
[0019]综上，本发明的应变片组件可以随意的放入浇注PBX内部的不同位置，在测试过程中基材与药浆相容性好，有了基材的保护应变片不会卷曲也不会受到液态药浆的腐蚀，对浇注PBX固化应力的测试效果显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为测试浇注炸药固化应力时基材在弹体中的布置图；
[0021]图2是厚为1.0mm基材和固化在基材中应变片的应变；
[0022]图3是厚为2.0mm基材和固化在基材中应变片的应变；
[0023]图4是厚为4.0mm基材和固化在基材中应变片的应变；
[0024]图5是面积为6X 12mm基材和固化在基材中应变片的应变；
[0025]图6是面积为10X20mm基材和固化在基材中应变片的应变；
[0026]图7为浇注炸药固化过程中基材I中应变片测试到的应变曲线；
[0027]图8为浇注炸药固化过程中基材2中应变片测试到的应变曲线。
【具体实施方式】
[0028]利用现有应变片(如中航电测制备的BB120_44A(11)250耐高温应变片)直接布放到浇注PBX炸药内进行固化过程应力测试时，由于现有应变片尺寸小，在受到药浆固化过程中的热应力后会发生卷曲、飘动，且应变片与炸药药浆之间相容性不好，会导致应变片腐蚀，无法获得弹体内炸药不同位置的固化应力。因此有必要制备一种应变片基材，以解决现有应变片在测试液-固转变过程中固化应力时所存在的问题。针对浇注炸药固化应力量化的需要，本发明利用热固性基材包裹应变片的思路，对浇注炸药在不同固化温度下固化过程中固化应力进行实时测量和记录，已达到固化应力准确量化的目的，从而为固化工艺参数的设置提供数据支持。
[0029]关于基材配方的确定，本发明研究过程中进行的主要研究如下:
[0030]为了测试固化应力时应变片可以处于弹体药浆内的任意部分，所制基材的密度应与药浆的密度接近，同时为了确保基材和药浆的相容性及减小制备过程的危险性采取基材成分与浇注PBX的成分相近并去掉含能成分。基材成分为:端羟基聚丁二烯、己二酸二辛酯、铝粉、2，4-甲苯二异氰酸酯和三苯基铋。[0031]考虑基材的浇注和应变片组件的制作，对颗粒度d5(l为5 μ m, 13 μ m, 26 μ m铝粉含量对密度的影响发现，这几种粒度铝粉的质量百分比含量在80%-81%间变化时，料浆中的铝粉不会发生沉降，均匀性好。在此基础上，进行了铝粉粒度对密度和粘度的影响实验研究。结果见表1，根据粘度和密度的基本要求，最终确定颗粒度d5(l为13 μ m铝粉。
[0032]表1铝粉粒度与料浆密度和粘度的关系
[0033]
【权利要求】
1.一种用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件，其特征在于，该应变片组件包括基材和包覆在基材中的应变片，所述应变片在所述基材中呈平铺状，所述基材的成分为:端羟基聚丁二烯、己二酸二辛酯、铝粉、2，4-甲苯二异氰酸酯和三苯基铋。
2.如权利要求1所述的用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件，其特征在于，所述应变片位于所述基材中的中心位置。
3.如权利要求1所述的用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件，其特征在于，所述基材的密度为1.62g/cm3?1.70g/cm3。
4.如权利要求1所述的用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件，其特征在于，所述铝粉的颗粒度d5Q为13 μ m，铝粉的质量百分比为80%?81%，己二酸二辛酯的质量百分比为10%?11%，端羟基聚丁二烯的质量百分比为7.26%?8.74%，2，4-甲苯二异氰酸酯的质量百分比为1.04%?1.25%，三苯基铋的质量百分比为0.01%，且各组分的质量百分比和为 100%ο
5.如权利要求1所述的用于测试热固性浇注PBX固化应力的应变片组件，其特征在于，所述基材的厚度为1.9?2.2mm，所述基材的面积与所述应变片的面积比为2.25?5.06。
6.一种热固性浇注PBX固化应力的测试方法，其特征在于，包括: (1)应变片组件的校准:确定基材应变值与应变片应变值的应变系数，所述基材应变值与应变片应变值的应变系数为基材应变值与应变片应变值的比值； (2)布置应变片组件:根据测试弹体药浆需要测试的位置在浇注模具中布置应变片组件； (3)浇注弹体及固化应力的测定:于浇注模具中浇注药浆，并利用应变片组件测试相应位置处固化过程的应力。
【文档编号】G01L1/04GK103940534SQ201410130965
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】高立龙, 陈春燕, 王晓峰, 南海, 李昆, 孙培培, 李巍, 席鹏, 李媛媛, 郭昕, 倪冰, 牛余雷, 郑亚峰, 王永顺 申请人:西安近代化学研究所