火工品设计特种能源技术与工程专业.doc

课程名称： 火工品设计 专 业： 特种能源技术与工程 - 14 - 目 录 前 言 2 1课程设计的性质、目的 3 2课程设计的主要内容和基本任务 3 3课程设计的基本要求 3 4课程设计的基本步骤 4 5课程设计说明书要求 4 6附录 4 前 言 课程设计是火工品设计原理课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面系统的训练。课程设计可以让学生将学过的零碎知识系统化，真正地把学过的知识落到实处，进一步激发学生学习的热情，因此课程设计是必不少的，是非常必要的。 但是，在教学实践中，一方面，我们感到学生掌握的理论知识和实践知识有限；另一方面课程设计的时间有限（一般不多于两周）。要想学生在规定时间内，运用自己有限的知识去独立完成某一火工品结构的全部设计是不现实的。因此，在两周的课程设计时间内，除了让每个学生清楚地了解各类火工品结构的整个设计、作用原理等，更应该注重火工品结构设计的某一细节，完全弄懂、弄透，能够达到举一反三的目的，从而培养学生设计火工品的初步能力。 基于以上认识，作者编写了《火工品设计课程设计指导书》。 1课程设计的性质、目的 根据教学计划安排，本次课程设计集中 2 周时间进行。本课程设计是《 火工品设计》课程教学的重要组成部分。通过本次课程设计，使同学们进一步加深对本门课程的认识，实际接触一下实际工程的实例，培养同学的理论联系实际、自己动手解决实际问题的能力，为今后参加工作打下良好的基础。 2课程设计的主要内容和基本任务 了解各种火工品的结构特点、作用原理，掌握火工品结构的整体设计要求及工艺规程。最终能根据实际需要独立研究设计相应的火工品结构，设计相关的火工品制造工艺。 3课程设计的基本要求 课程设计过程中，要求学生： （1）掌握常见火工品的结构、特点、作用原理，掌握查阅文献资料的方法。 （2）按指导教师要求完成一些常见火工品的设计，综述在火工品设计中常见的问题； （3）学会应用所学知识查阅文献并会总结规律，具备用所学知识解决实际问题的能力； （4）按时上交课程设计成果/产品或设计说明书。 4课程设计的基本步骤 （1）教师下达设计任务，提出设计要求及上交设计成果的要求，明确本次设计考核及评分标准； （2）阅读指导书和查阅资料； （3）分析课设题目、编写课设说明书； （4）上交课程设计成果/设计说明书。 5课程设计说明书要求 1） 写出课程设计的基本步骤及方案； 2） 简单说明所设计火工品的基本结构、作用原理、设计的依据，设计所遵循的原则等； 3）对于涉及到火工品制造工艺的内容应对工艺流程及工艺中较为重要的环节进行说明； 4） 设计者的心得体会。 6附录 附录一 火工品设计课程设计任务书 一、 课程设计班级、时间 116021 17、18周 二、 指导教师 郝志坚 三、 课程设计题目及分组（一人一题） 题目1：钨系延期药配方设计及对性能的影响 题目2：硅系延期药配方设计及对性能的影响 题目3：硼系延期药配方设计及对性能的影响 题目4：纳米Fe2O3、CuO对钨系延期药性能的影响 题目5：电火工品的防静电研究 题目6：电点火具的点火药选择及对性能的影响 题目7：电火工品防射频研究 题目8：桥丝式电火工品无损检验方法研究 题目9：分析雷管起爆能力及其影响因素 题目10：设计一种小尺寸雷管 题目11：设计一种钝感电火工品 题目12：设计一个用冲击波引燃的全密封延期管，并说明其关键技术有哪些？ 题目13：从针刺火帽装药各组份对火帽性能产生影响的角度谈针刺火帽的设计 题目14：半导体桥火工品的研究、发展及应用 题目15：传爆药柱的优化设计 题目16：钼系延期药配方设计及对性能的影响 题目17：桥丝焊接工艺的研究、发展现状及其对雷管质量的影响 题目18：设计一种爆炸桥丝电雷管 题目19：设计一种无起爆药雷管 题目20：设计一种耐高温雷管 题目21：设计一种简单的惯性点火具 题目22：设计一种简单的热源点火具 题目23：设计一种测定冲击波感度的实验装置 题目24：激光火工品的研究 题目25：手榴弹用火工品展望 题目26：火工品中药剂设计原则 题目27：撞击火帽感度与发火可靠性研究 题目28：飞片雷管与工业雷管的爆炸性能比较 题目29：直列式爆炸序列钝感化发展研究 题目30：设计一种导爆药结构 四、 课程设计内容 设计说明书一份 五、 课程设计要求 题目1、2、3、16 一、说明延期药进行配方设计的意义 二、针对给定的延期药，查相关文献，比较确定延期药配方（氧化剂、可燃剂、粘合剂的具体物质及含量），可通过氧平衡和氧系数的计算来确定配方的优劣。 三、配方确定后，讨论不同配方对延期药性能的影响，如燃速、贮存安定性、燃烧机理、延期精度等。 四、选定一种配方并给出结论。 题目4 一、确定钨系延期药的原料，并对钨系延期药的性能特点作一概述 二、 综述纳米延期药的研究及进展 一、 研究纳米延期药的意义 二、 纳米延期药的研究现状 三、 纳米延期药的研究的主要内容和方向 四、 纳米延期药研究存在的问题 五、 纳米延期药研究的发展趋势 三、从延期药的热分解性能、燃速、燃烧性能、延期精度等方面分析纳米Fe2O3、CuO对钨系延期药性能所产生的影响 题目5、7 以一种常见的电火工品为例来对电火工品的防静电和防射频研究进行说明，如可以桥丝式电火工品为例进行说明。 一、说明对电点火具进行防静电（防射频）研究的必要性和意义 二、说明火工品由静电（射频）作用起爆的机理 三、查有关文献资料，综述对电火工品进行静电（射频）防护的方法和手段 四、电火工品静电（射频）感度测试方法研究 针对某一种电火工品，列举或综述目前电火工品静电感度测试方法的研究现状，还可说明方法的优缺点。 五、说明静电（射频）对电火工品性能的影响 题目6 一、电点火具药剂选择的必要性 二、查文献资料，列举三种常用点火药所用药剂及各自特点 三、说明点火药的种类、纯度、粒度、混合均匀性等条件对点火药性能的影响 题目8 一、对桥丝式电火工品进行无损检验的必要性和可行性进行说明 二、对桥丝式电火工品进行无损检验的原理和方法作介绍，如瞬态脉冲试验 三、讨论桥丝式电火工品无损检验时的影响因素 四、对新型的无损检测技术的展望 五、字数为3000~5000 六、按规定格式书写 题目9 一、指明雷管输出的三要素，并说明雷管输出三要素的作用与具体实验条件的关系（具体分三个方面讨论三要素的起爆作用） 二、从雷管起爆能力的空间分布来对雷管的起爆能力大小进行说明（雷管爆炸的方向性、雷管轴向起爆能力） 三、雷管起爆能力的影响因素分析 1、雷管装药的径高比设计 2、雷管中装药的装药密度设计（可结合雷管制作实验中进行说明） 3、雷管的管壳材料和底厚 4、雷管底部形状 四、雷管起爆能力的测定 根据雷管起爆能力的空间分布对雷管起爆能力的测定方法进行举例说明 五、 要求 1、字数在3000~5000范围 2、严格按照学院规定的课程设计格式进行说明书的书写 3、参考文献为5篇以上 题目10 引信的小型化要求雷管也逐渐的小型化，以便在用途上更加广泛。雷管体积要缩小，又要保证引信传爆序列传爆可靠是小雷管设计的关键。解决这一关键技术主要从内部装药和管壳材料两方面着手。 要求 1、 小雷管直径d为3mm，长为4mm，其中最上层长为1mm，中间层为2mm。 2、 小雷管各层装药压力与雷管制作实验中针刺雷管各层装药的压药压力相同，三层装药密度均为3.8g/cm3。 3、 课程设计说明书字数为3000~5000字。 4、 课程设计说明书格式严格按照学院规定的课程设计说明书书写。 雷管设计按下面几个方面进行 一、内部装药方面 设计原则是使单位体积炸药有最大的输出，即尽量提高装药的能量密度。 1、各层药剂的选择 最上层装药的选择应主要考虑感度问题、最下层装药应主要考虑起爆能力问题，但对整个雷管来讲应将起爆能力作为重点，中间层装药应满足能可靠传递爆轰。指出各层装药中所使用的药剂并说明原因。 2、按已知条件精确计算各层装药的药量 二、管壳材料 管壳材料的选择主要是满足管壳强度和雷管底部的要求，按照满足小雷管输出能力的要求确定管壳材料和雷管底部厚度并给出原因。 题目11 由于抗静电、抗射频和抗杂散电流干扰的需要，要求电火工品有较高的发火能量和功率，以保证在一定强度的电干扰下安全，为此我们提出了钝感火工品的概念。 不管哪一类电火工品都可以根据它们的感度影响因素来降低感度从而达到钝感的目的。由于条件有限，本课程设计只要求同学提供设计一种钝感电火工品的思路和方法，无需对所设计的火工品作验证性试验。具体要求如下： 1、 设计一种钝感桥丝式电火工品，要求其满足桥路通以直流电流1A、功率1W、5min不发火。 2、 指出桥丝式电火工品感度的影响因素 3、 查相关文献，列举几种防静电、防射频的方法或措施 4、从实际情况和设计可操作性出发，说明完成该设计所采取的思路和方法 并说明原因 5、课程设计说明书字数为3000~5000字 6、课程设计说明书格式严格按照学院规定的课程设计说明书格式进行书写。 题目12 一、确定用来输出冲击波能量的火工品种类并说明原因 二、设计全密封延期药管的装置结构，要求用文字的形式说明并简单画出其装置结构图 三、对延期管中的延期药种类进行确定，要求能被可靠引燃，具有合适的感度，同时要能达到秒级延期水平且其安定性要好、成本相对较低 四、说明在整个装置中其关键技术有哪些 五、要求课程设计说明书字数在3000~5000范围内 六、格式规范、独立完成 题目13 一、指出针刺火帽的基本组成并说明每部分的作用 二、说明火帽性能的影响因素（如点火能力、感度等） 三、指出针刺火帽中所用药剂的主要组份物质，结合火帽性能的影响因素说明针刺火帽的设计准则，并解释原因 四、课程设计说明书字数控制在3000~5000 五、严格按照格式要求进行书写 题目14 一、介绍半导体桥火工品的作用原理、结构特点、优点等 二、介绍近年来半导体桥火工品技术的研究 三、介绍并展望半导体桥火工品的发展趋势 四、结合半导体桥火工品的原理和特点介绍半导体桥火工品的主要应用领域 五、要求 1、字数在3000~5000范围内 2、格式正确、独立完成 3、参考文献不少于5篇 题目15 传爆药柱设计的优化不仅要保证主装药在要求的长度范围内可靠起爆，而且要使所设计的传爆药柱的体积、药量尽量小。因此，在对传爆药柱进行设计时应从以下方面进行考虑： 一、 传爆药的药量和密度 对传爆药的药量和密度如何对起爆能力产生影响分别展开说明 二、 传爆药尺寸 主要是合理地调整药柱高度与直径的比值，用尽可能少药量的传爆药柱输出 最大的爆轰能量 三、传爆药和