مواد پرانرژی
سال:1397 | دوره:13 | شماره:1 (پیاپی 37) |تعداد مقالات:7

سیکلو تری متیلن تری نیترامین(RDX) با فرمول C3H6N6O6 یک مولکول آلی پرانرژی است که به صورت وسیعی در اقلام ناریه بکار می رود. با تحریک قسمتی از این ماده، واکنش تجزیه در آن، با سرعت بسیار زیاد اتفاق می افتد. برای شبیه سازی آغازش از تکنیک دینامیک مولکولی و کد LAMMPS با میدان نیروی واکنشی ReaxFF-lg استفاده شد. تغییرات در انرژی پتانسیل برای 5 دمای مختلف تا 3 نانوثانیه محاسبه شد. محصولات حاصل از تجزیه سیستم در هنگردهای NVT و NVE برای مقادیر مختلفی از دما و انرژی تحریک آغازش گرمایی محاسبه شد. انرژی فعال سازی طبق معادله آرنیوس، برابر Kcalmol-1 13/24محاسبه شد. حداقل دمای لازم برای تشکیل مولکول هیدروژن K 2500 بوده و زمان تشکیل آن برای چندین حالت محاسبه شد. بیشترین مقدار تولید نیتروژن و هیدروژن در K 3000و زمان لازم برای تکمیل واکنش تجزیه برای دمایK 2500، برابر 2000 پیکوثانیه به دست آمد.

با توجه به ضرورت ایمنی در سدها و هزینه ی هنگفت ساخت سد و سازه های جانبی آنها، بررسی کامل این سازه ها در برابر هرگونه مخاطره اعم از انفجار ضروری می باشد. در این پژوهش، اثرات مخزن روی پاسخ دینامیکی سد بتنی دوقوسی کارون4 تحت بارگذاری انفجار مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور سیستم سد-مخزن-تکیه گاه به صورت سه بعدی توسط نرم افزار المان محدود ABAQUS تحلیل شده است. نتایج تحلیل عددی نشان می دهد، حجم آب موجود در مخزن و حجم ماده منفجره تاثیر کمی برگسیختگی سد بتنی دو قوسی خواهد داشت.

بهبود عملکرد و افزایش نفوذ پرتابه های شکل یافته انفجاری یکی از موضوعات قابل توجه و جذاب در حوزه تحقیقات دفاعی می باشد. راهکارهای متنوعی برای این منظور وجود دارد که شامل طرح های جدید در حوزه خرج، آستر، پوسته، زنجیره آتش و غیره می شود. در این مقاله تأثیر زنجیره آغازش چندگانه بر روی شکل گیری و نفوذ پرتابه های شکل یافته انفجاری به روش اجزا محدود و به کمک کد ال اس داینا مورد بررسی قرارگرفته است. به علاوه، با ساخت نمونه های شبیه سازی شده و انجام تست های تجربی میزان عمق نفوذ و قطر حفره حاصل از برخورد پرتابه شکل یافته در صفحه هدف فولادی اندازه گیری شده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی با یافته های تجربی مقایسه گردیده که تطابق خوبی را نشان می دهد. همچنین اندازه گیری ها نشان می دهد که آغازش چندگانه باعث افزایش 40 درصدی مقدار نفوذ نسبت به آغازش تکی می گردد، که نتیجه بسیار مهمی در افزایش کارایی این نوع سرجنگی می باشد.

نرم کننده ها مولکول های کوچک و غیر فراری هستند که به منظور بهبود خواص مکانیکی و حرارتی پلیمرها به آن ها افزوده می شوند. یکی از مهم ترین مشکلات نرم کننده ها، مهاجرت به سطوح خارجی بافت پلیمر و درنتیجه کاهش خواص حرارتی، مکانیکی و کهولت مواد پلیمری است. در سال های اخیر برای رفع مشکل مربوط به مهاجرت نرم کننده ها، نرم کننده های واکنش پذیر معرفی شده اند. در این راهکار، نرم کننده محتوی یک گروه آلکین واکنش پذیر انتهایی است که انتظار می رود منجر به واکنش حلقه زایی 1 و 3-دوقطبی آزید-آلکین شود و مانع از مهاجرت نرم کننده به سطح خارجی پلیمر شود. در این مطالعه نرم کننده واکنش پذیر پرانرژی پلی گلیسیدیل نیترات با انتهای پروپارژیل (PTPGN) سنتز و به وسیله روش های DSC، GPC، FTIR و 1HNMR شناسایی و مشخصه یابی گردید. نتایج GPC نشان می دهد که میانگین عددی جرم مولکولی نرم کننده حدودg/mol 731 است و نرم کننده ساختار اولیگومری دارد. گرمانگاشت DSC دمای انتقال شیشه ای را ° C5/66-نشان می دهد.

آمینوتترازول ها یکی از مشتقات تترازول ها هستند که دارای ویژگی های منحصر بفردی می باشند. با وجود اینکه گرمای تشکیل آن ها خیلی زیاد است، اما بطور قابل ملاحظه ای پایداری حرارتی بسیار بالایی از خود نشان می دهند. آمینو تترازول ها با بیشترین محتوای نیتروژن در میان ترکیبات آلی، پتانسیل بسیار بالایی برای استفاده در فرمولاسیون پیشرانه ها، تولیدکننده های گاز و مواد منفجره دارند. در این مقاله، ترکیب جدید پرانرژی و پایدار (5-آمینوتترازول-1-ایل)-استیک اسید-2، 2-دی نیتروپروپیل استرکه دارای یک حلقه تترازول می باشد با واکنش استری شدن با الکل پرانرژی 2، 2-دی نیتروپروپیل (با هدف افزایش انرژی و کارایی) با محتوای نیتروژن 36% و آنتالپی تجزیه gr/J 859 سنتز و توسط تکنیک های IRوNMR شناسایی شد. همچنین رفتار حرارتی این ترکیب با تکنیک DSC مطالعه گردید.

احتراق ذرات جامد از دو جنبه"ایمن سازی صنایع مرتبط با ذرات جامد" و "بهینه سازی احتراق در پیشران های سوخت جامد" حائز اهمیت می باشد. در این پژوهش اثر نرخ کرنش بر احتراق پیش مخلوط جریان متقابل ذرات آلومینیوم مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات انرژی درحالت احتراق جریان متقابل ذرات استخراج و سپس بی بعدسازی و به صورت تحلیلی حل شده اند. نمودار مکان و ضخامت شعله و همچنین دمای احتراق برحسب نرخ کرنش برای اندازه های مختلف ذرات سوخت جامد ارائه گردیده است. درنتیجه این پژوهش مشخص گردید که با افزایش نرخ کرنش و کاهش قطر ذرات ضخامت شعله کاهش می یابد. همچنین مشخص شد که مکان شعله با کاهش نرخ کرنش و قطر ذرات از مرکز تقارن دورتر خواهد شد و کاهش نرخ کرنش سبب افزایش دمای احتراق می گردد. نتایج بدست آمده در این بررسی به خوبی با کارهای تجربی و فیزیک حاکم بر احتراق ذرات آلومینیوم مطابقت دارد.

در این مقاله کهولت پیشرانه ی جامد مرکب بر پایه ی HTPB با استفاده از روش وان هوف، مطالعه شده است. فاکتور F معادله وان هوف با آنالیز مکانیکی دینامیکی (DMA) برای نمونه ی پیشرانه ی مرجع، محاسبه گردید که برابر 5/2 بود. سپس با استفاده از معادله ی وان هوف بدست آمده، شرایط برنامه ی کهولت تسریع یافته تعیین شد. نمونه پیشرانه مرجع مطابق با برنامه ی کهولت تسریع یافته در بازه ی دمایی بین ° C25 تا ° C80 با زمان تنظیم شده ی معادل با بار حرارتی 2 سال در دمای ° C25 قرار گرفت. تغییرات خواص مکانیکی دینامیکی شامل مدول ذخیره و فاکتور اتلاف یا دمپینگ با زمان و دما به منظور شناسایی رفتار کهولت پیشرانه ی جامد مرکب اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقادیر مدول ذخیره با افزایش زمان کهولت، افزایش می یابد در حالی که مقادیر فاکتور اتلاف با گذشت زمان کاهش می یابد.