مواد پرانرژی
سال:1387 | دوره:3 | شماره:2 (پیاپی 6) |تعداد مقالات:8

در این تحقیق، جهت اندازه گیری منیزیم و استرانسیم به روش طیف نورسنجی مشتقی از معرف جدید 1 و -8 دی هیدروکسی آنترون در محیط مایسلی ستیل پیریدینیوم کلرید (CPC) استفاده گردید. این معرف، در این محیط مایسلی برای اولین بار است که برای اندازه گیری این عناصر مورد استفاده قرار می گیرد. به منظور دستیابی به حداکثر حساسیت، فاکتورهای مختلف نظیر pH محیط، غلظت معرف - سورفکتانت، زمان های اندازه گیری، دما و فاکتورهای دستگاهی بهینه گردید. قانون بیر بر اساس مشتق اول در محدوده 0.05-1.8 و 0.10-1.6 میکروگرم بر میلی لیتر به ترتیب برای منیزیم و استرانسیم در 565 و 515 نانومتر پاسخگو بوده است. براین اساس، انحراف استاندارد نسبی (RSD %) برای غلظت 0.5 mg L-1 از منیزیم و استرانسیم با 5 بار تکرار به ترتیب 0.98 و 1.34 درصد به دست آمد. در این روش، تاثیر کاتیون های مزاحم نیز بررسی و با استفاده از عوامل ماسک کننده رفع گردیدند. روش ابداعی برای اندازه گیری هم زمان این دو عنصر در چند نمونه حقیقی سوخت جامد به کار رفت و نتایج حاصل با نتایج به دست آمده از روش طیف سنجی نشر اتمی - پلاسمای جفت شده القایی (ICP-AES) مقایسه شد.

جوش انفجاری، در اثر برخورد مورب و با سرعت بالای صفحه پرنده به صفحه ساکن، بوجود می آید، که با تغییر شکل پلاستیک موضعی بسیار شدید صفحات در نقطه برخورد همراه است. در این روش به کمک نیروی موج انفجار، اتصال بین دو فلز انجام می شود. این نیرو، باید با زاویه و اندازه مناسب، به سطح قطعه اعمال شود تا اتصال مناسب و کاملی به دست آید. بنابراین تعیین پارامترهای جوشکاری بهینه، حساسیت بیشتری نسبت به روش های دیگر دارد. از انواع این متغیرها می توان، بار انفجاری و اندازه فاصله توقف بین صفحات را نام برد. در این پژوهش، تاثیر بار انفجاری و فاصله توقف بین آلومینیم 1250/ فولاد دریایی، بر خواص اتصال سه لایه ورق های آلومینیم 5083/ آلومینیم 1250/ فولاد دریایی بررسی شده است. نمونه ها برای بررسی ریزساختار متالورژیکی اتصال، توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین در این پژوهش، فواصل توقف بهینه، بین آلومینیم 1250 و فولاد دریایی، با توجه به آزمایش ها تعیین شدند. نتایج، حاکی از آن بود که با افزایش فاصله توقف و بار انفجاری، شاهد تبدیل فصل مشترک، از حالت صاف به موجی و در نهایت، ایجاد تکه های مذاب بوده که با آنالیز EDS آنها، ترکیبات ترد بین فلزی، شناسایی شدند.

در کار پژوهشی حاضر، طول عمر ایمن پیشرانه جامد دوپایه که حاوی دو نوع پایدار کننده آکاردیت II و سنترالیت I می باشد، به وسیله روشهای برگمن - یانک و کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا در دمای انبارداری معمول (40oC) تخمین زده و سپس مدلهای سینتیکی متفاوت برای مصرف پایدار کننده، در پیشرانه ها بررسی شده است. در روش برگمن - یانک، مقدار معینی نمونه را در دماهای متفاوت در گسترده 90-120oC، حرارت داده و نمودار حجم گاز آزاد شده بر حسب زمان های پیرسازی مصنوعی رسم گردید. نقطه خود کاتالیستی از روی این نمودار تعیین و نمودار دماهای پیرسازی مصنوعی، بر حسب زمان نقطه خودکاتالیستی رسم و با برون یابی این نمودار به دماهای پایین تر، طول عمر ایمن پیشرانه تخمین زده شد. در روش HPLC از نمونه های روش برگمن - یانک و دیگر نمونه های حرارت داده شده در گسترده 65.5-120oC، نمونه برداری شده و میزان پایدار کننده باقیمانده آن، پس از استخراج با دستگاه سوکسله توسط حلال دی کلرومتان تعیین گردید. سپس نمودار تغییرات میزان پایدار کننده در پیشرانه نسبت به زمان پیرسازی مصنوعی در دماهای متفاوت رسم و زمانی را که مقدار پایدار کننده در پیشرانه به صفر می رسد (نقطه خودکاتالیستی) تعیین گردید. با توجه به اینکه پایدار کننده آکاردیت II سریعتر از سنترالیت I مصرف می شود، داده های به دست آمده از پایدار کننده آکاردیت II در روش HPLC برای تخمین طول عمر ایمن پیشرانه استفاده شد و طول عمر ایمن پیشرانه، با معادله برتولت محاسبه گردید. در این کار تحقیقاتی، سینتیک مصرف پایدار کننده در پیشرانه نیز مورد بررسی قرار گرفت. سینتیک مرتبه صفر و یک و همچنین ترکیبی از سینتیک مرتبه صفر و یک (تغییر مرتبه واکنش در دماهای مختلف) بررسی شده و مدل سینتیکی مناسب برای مصرف پایدار کننده در پیشرانه، در دماهای بالا و پایین ارایه گردیده است. با استفاده از این مدل، زمان رسیدن به نقطه خود کاتالیستی در دماهای مختلف، محاسبه و با زمان رسیدن به نقطه خود کاتالیستی تجربی مقایسه شده است. نتایج، نشان می دهند که داده های محاسبه شده با داده های تجربی، مطابقت خوبی دارد.

بررسی سازه های متخلخل بصورت عام و لانه زنبوری ها بصورت خاص، بعنوان یک سازه ناپیوسته، که در ساختمان آن از دیواره های جدار نازک استفاده شده است، به دلیل دو امتیاز اساسی، یک نسبت استحکام به وزن بسیار بالا و همچنین توانایی قابل ملاحظه جذب انرژی از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. بدین لحاظ در این مقاله به منظور تحلیل مچالگی و تاخوردگی لانه زنبوری در مقابل بارگذاری های دینامیکی حاصل از موج انفجار و آنالیز تجربی سازه در دستور کار قرار گرفت. از همین رو تعداد 90 آزمایش بر روی 4 نوع لانه زنبوری تحت بارگذاری حاصل از موج ناشی از ماده منفجره انجام و نتایج ثبت گردید. در نهایت، نیروی تاخوردگی و استحکام سازه حاصل از نتایج تجربی این مقاله با مدل تحلیلی استحکام لانه زنبوری تحت بارگذاری انفجاری و همچنین نتایج بارگذاری شبه استاتیکی تجربی دیگر محققین مقایسه گردید. این مقایسه مبین افزایش استحکام لانه زنبوری در بارگذاری انفجاری نسبت به بارگذاری استاتیکی می باشد. همچنین میزان تاثیرپذیری استحکام لانه زنبوری نسبت به ضخامت و اندازه سلول مشخص گردیده است.

بسیاری از مواد پرانرژی، به ازای مقادیر میکروگرم بر لیتر الی میلی گرم بر لیتر سمی هستند و آلودگی حاصل از آنها در محیط های اطراف کارخانجات مهمات سازی و محیط زیست سلامتی افراد را در معرض خطر قرار می دهند. HMX، RDX و TNT از مواد منفجره قوی نوع دوم هستند که در اغلب سلاح های جنگی کاربرد داشته و به مقدار زیاد تولید می شوند. برای کنترل اینگونه آلاینده ها و به منظور اندازه گیری مقادیر ناچیز آن ها، ارایه روش استخراج و پیش تغلیظ اولیه یک امر بسیار ضروری است.در این تحقیق، به منظور اندازه گیری مقادیر ناچیز مواد منفجره متداول HMX)، RDX و TNT) در نمونه های محیطی، این ترکیبات به روش استخراج نقطه ابری (CPE) استخراج و سپس با استفاده از سیستم RP-HPLC به طور هم زمان آنالیز شدند. برای این منظور، فاکتورهای استخراج نظیر pH محیط، غلظت سورفکتانت تریتون X-114، غلظت سورفکتانت کاتیونی هگزادسیل تری متیل آمونیوم برمید (CTAB)، نوع و غلظت الکترولیت به کار رفته، دما و زمان نگهداری، زمان سانتریفوژ و همچنین شرایط جداسازی در کروماتوگرافی مایعی نظیر طول موج تجزیه ای، ترکیب درصد فاز متحرک و شرایط گرادیان بررسی و بهینه سازی شدند. تحت شرایط بهینه، حد تشخیص های 0.1 (mgL-1)، 0.14 و 0.08 به ترتیب برای HMX، RDX و TNT به دست آمد. همچنین فاکتور بهبود برای این ترکیبات بترتیب برابر 34، 29 و 61 حاصل گردید. در نهایت، این روش به طور رضایت بخشی برای آنالیز ترکیبات فوق در دو نمونه حقیقی آب به کار رفت.

در این مقاله، ضمن اشاره به نحوه طراحی سابوت پرتابه های APFSDS، مبانی طراحی این سابوت ها شامل تعیین پارامترهای نسبت قطر پرتابه به قطر سابوت، حداقل طول مجاز سابوت (بر مبنای استحکام پرتابه و تنش برشی مجاز بین سابوت و پرتابه) و انحنای پشت سابوت جهت یکنواختی تنش برشی و جلوگیری از شکست و آسیب سابوت در محل تماس با پرتابه، ارایه گردیده است. بعلاوه در یک مثال کاربردی، طراحی اولیه سابوت گلوله APFSDS کالیبر 60 میلیمتر بر مبنای اصول تئوریک و مطالعه اثر پارامترهای مختلف بر انحنای پشت سابوت انجام شده و با اعمال منحنی فشار - زمان بدست آمده از بالستیک داخلی توسط سایر محققین، تحلیل تنش های دینامیکی وارد بر سابوت، در داخل لوله پرتابگر به کمک نرم افزار ABAQUS برای سابوت «طراحی شده» و سابوت «زین اسبی» به عمل آمده است. مقایسه توزیع تنش های برشی بین سابوت و پرتابه در این دو طرح، برتری سابوت «طراحی شده» را از نظر توزیع یکنواخت تر تنش نشان می دهد.

-1 دی آمینو 2-، -2 دی نیترو اتیلن (FOX-7)، به عنوان یک ماده منفجره جدید با کارایی بالا و حساسیت پایین، اخیرا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه هندسه مولکول به کمک روش های شیمی کوانتومی RHF و MP2 و نیز با تئوری DFT به روش B3LYP با الگوی مبنای aug-cc-pVDZ بهینه شده است. همچنین برای نخستین بار ساختار مولکول FOX-7 و نیز پیوندهای شیمیایی در مولکول با استفاده از تئوری کوانتومی اتم در مولکول (QTAIM) مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه وجود پیوند هیدروژنی درون مولکولی و رزونانس به واسطه گروه های الکترون کشنده و الکترون دهنده اثبات شده است. اگر چه رزونانس به دلیل وجود گروه های الکترون گیرنده - دهنده و پیوند دوگانه از لحاظ کلاسیکی قابل پیش بینی می باشد، لیکن ساختارهای رزونانسی ارایه شده در این مقاله با توجه به نتایج محاسبات و پارامتر خروج از حالت بیضوی دانسیته الکترونی در نقطه BCP بدست آمده اند.همچنین مدل های نرمال ارتعاشی مولکول که به روش تئوری محاسبه شده با داده های طیف IR تجربی مقایسه شده اند. اگر چه مدل های نرمال ارتعاشی محاسبه شده در این مطالعه در محیط گازی برای یک مولکول بدست آمده ولی نتایج بدست آمده با نتایج تجربی طیف IR ترکیب در حالت جامد تطابق خوبی نشان می دهد.