فهرست مطالب

مواد پر انرژی - سال سوم شماره 2 (پیاپی 6، پاییز و زمستان 1387)

فصلنامه مواد پر انرژی
سال سوم شماره 2 (پیاپی 6، پاییز و زمستان 1387)

  • 94 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1388/06/05
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سعید بابایی، محمد اقدم طلب صفحه 3
    در این تحقیق، جهت اندازه گیری منیزیم و استرانسیم به روش طیف نورسنجی مشتقی از معرف جدید 1و8- 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 ی 8/1-05/0 و 6/1-10/0 میکروگرم بر میلی لیتر به ترتیب برای منیزیم و استرانسیم در 565 و 515 نانومتر پاسخگو بوده است. بر این اساس، انحراف استاندارد نسبی (% RSD) برای غلظت mg L-1 5/0 از منیزیم و استرانسیم با 5 بار تکرار به ترتیب 98/0 و 34/1 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 ی 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.
    کلیدواژگان: سوخت جامد، منیزیم، استرانسیم، طیف نورسنجی مشتقی، طیف سنجی نشر اتمی
  • سیدعلی اصغر اکبری موسوی، محمد نوروزپور، امین مکی صفحه 11
    جوش انفجاری، در اثر برخورد مورب و با سرعت بالای صفحه ی پرنده به صفحه ی ساکن، بوجود می آید، که با تغییر شکل پلاستیک موضعی بسیار شدید صفحات در نقطه ی 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 ی 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 ی فاصله ی توقف بین صفحات را نام برد. در این پژوهش، تاثیر بار انفجاری و فاصله ی 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.
    کلیدواژگان: جوشکاری انفجاری، اتصال لایه ی کامپوزیتی، فولاد دریایی، ترکیبات بین فلزی، اتصال مواد غیر همجنس
  • قادر دربانی، محمد ابراهیم افشانی، حسن ابوالفتحی، محمدعلی پاکزاد، غلامحسین رضازاده، علیرضا بیگی مقدم صفحه 27
    در کار پژوهشی حاضر، طول عمر ایمن پیشرانه ی جامد دوپایه که حاوی دو نوع پایدار کننده ی آکاردیت II و سنترالیتI می باشد، به وسیله روش های برگمن-یانک و کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا6 در دمای انبارداری معمول(oC40) 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 گستره ی oC120-90، حرارت داده و نمودار حجم گاز آزاد شده بر حسب زمان های پیر سازی مصنوعی رسم گردید. نقطه ی خودکاتالیستی از روی این نمودار تعیین و نمودار دماهای پیر سازی مصنوعی، بر حسب زمان نقطه ی 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 گستره ی oC120-5/65، نمونه برداری شده و میزان پایدار کننده ی 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 پیر سازی 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 پایدارکننده ی آکاردیت II سریعتر از سنترالیت I مصرف می شود، داده های به دست آمده از پایدار کننده ی آکاردیت II در روشHPLC برای تخمین طول عمر ایمن پیشرانه استفاده شد و طول عمر ایمن پیشرانه، با معادله ی برتولت محاسبه گردید. در این کار تحقیقاتی، سینتیک مصرف پایدار کننده در پیشرانه نیز مورد بررسی قرار گرفت. سینتیک مرتبه ی صفر و یک و همچنین ترکیبی از سینتیک مرتبه ی 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 ارائه گردیده است. با استفاده از این مدل، زمان رسیدن به نقطه ی خود کاتالیستی در دماهای مختلف، محاسبه و با زمان رسیدن به نقطه ی خود کاتالیستی تجربی مقایسه شده است. نتایج، نشان می دهند که داده های محاسبه شده با داده های تجربی، مطابقت خوبی دارد.
    کلیدواژگان: پیشرانه دوپایه، پایدار کننده، طول عمر ایمن، برگمن یانگ، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، خودکاتالیبستی، سینتیک
  • جمال زمانی، غلامحسین لیاقت، مهران حشمتی، میرمسعود باقری صفحه 41
    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، یکی نسبت استحکام به وزن بسیار بالا و همچنین توانائی 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 تاثیر پذیری استحکام لانه زنبوری نسبت به ضخامت و اندازه سلول مشخص گردیده است.
    کلیدواژگان: لانه زنبوری، سازه های متخلخل، استحکام تاخوردگی، بارگذاری های انفجاری
  • سعید بابایی، علیرضا زارعی صفحه 51
    بسیاری از مواد پر انرژی، 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 ی 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، ارائه ی روش استخراج و پیش تغلیظ اولیه یک امر بسیار ضروری است.
    کلیدواژگان: مواد منفجره ی نوع دوم، RDX، HMX، TNT، استخراج نقطه ابری، کروماتوگرافی مایعی عملکرد بالا
  • حسین خدارحمی، مجتبی ذوالفقاری صفحه 59
    در این مقاله، ضمن اشاره به نحوه ی 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، ارائه گردیده است. بعلاوه در یک مثال کاربردی، طراحی اولیه ی سابوت گلوله APFSDS کالیبر 60 میلیمتر بر مبنای اصول تئوریک و مطالعه ی 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 ی پرتابگر به کمک نرم افزار ABAQUS برای سابوت «طراحی شده» و سابوت «زین اسبی» به عمل آمده است. مقایسه ی 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.
    کلیدواژگان: پرتابه ی میله ای بلند، طراحی سابوت، توزیع تنش، APFSDS
  • جمشید نجف پور، نرگس زهری صفحه 73
    1- دی آمینو-2،2- دی نیترو اتیلن (FOX-7)، به عنوان یک ماده ی منفجره ی جدید با کارایی بالا و حساسیت پایین، اخیرا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه هندسه ی 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 ی گروه های الکترون کشنده و الکترون دهنده اثبات شده است. اگرچه رزونانس به دلیل وجود گروه های الکترون گیرنده - دهنده و پیوند دوگانه از لحاظ کلاسیکی قابل پیش بینی می باشد، لیکن ساختارهای رزونانسی ارائه شده در این مقاله با توجه به نتایج محاسبات و پارامتر خروج از حالت بیضوی دانسیته ی الکترونی در نقطه BCP بدست آمده اند.
    کلیدواژگان: QTAIM، FOX، 7، ساختار مولکولی، مد نرمال ارتعاشی، نقطه بحرانی پیوند، رزونانس
  • فرم عضویت در انجمن
    صفحه 82
  • راهنمای تدوین مقالات
    صفحه 83
|
  • S. Babaee, M. Eghdamtalab Page 3
    A simple and sensitive derivative spectrophotometric method was proposed for the simultaneous determination of magnesium and strontium in mixture. The method was based on the color reaction of magnesium and strontium with 1, 8-dihydroxy anthrone as a new chromogenic reagent in cationic surfactant cetylpyridinium chloride (CPC) micellar media. The chemical variables affecting the maximum sensitivity of both ions (e.g. pH, reagent and surfactant concentrations, temperature and instrumental parameters) were evaluated and optimized. Under the optimum experimental conditions, calibration graph was linear in the range of 0.05-1.80 and 0.10–1.60 of magnesium and strontium at 515 and 565 nm (the zero crossing point of Mg and Sr complexes in the first order derivative mode) respectively. The reproducibility for 5 replicate determinations at 0.5 μg ml-1 of Mg(ΙΙ) and Sr(ІІ) were 0.98% and 1.34% respectively. The interference effect of some cations and anions was also studied and elevated using appropriate masking agents. The proposed method was successfully applied for the simultaneous determination of these ions in solid-base propellants and the obvious data were compared with ICP-AES results.
  • S.A.A. Akbari Mousavi, M. Nourozpour, A. Makki Page 11
    Explosive welding is produced by the high velocity oblique impact of the flyer plate to the base plate. This high oblique impact produces the localized plastic deformation at the collision point. In this process, the bonding between two metals is obtained by use of impact force produced by the explosive charge. The impact force has to be applied with sufficient magnitude and with a proper impact angle to produce the sound joints. Therefore, the selections of optimum welding parameters are more important than other welding process. Two of these welding variables are the explosive charge and stand-off distance. In this study, the effects of explosive charge and stand-off distance between the Al5083/Al1250/Sea Grade steel on the interface properties of three layer composites are considered. The optical and scanning electron microscopes were also performed on the interface of various samples. The optimum stand-off distance was determined. The results show that the shapes of the interface changes from the straight interface to the wavy interface by the explosive load. The EDS analysis show that at high explosive load, the vortices are formed in the interface and the layers of melts and intermetallic phases are produced in the vortices.
  • Gh. Darbani, M.E. Afshani, H. Abolfathi, M.A.Pakzad, Gh.H. Rezazadeh, A.R. Beigimoghadam Page 27
    In this paper, chemical safe life of double base solid propellants with two kinds of stabilizers, i.e. Acardite II and Centralite I, was investigated by Bergman junk and high performance liquid chromatography(HPLC) methods at normal storage temperature (e.g. 40 oC). Then the rate of stabilizer consumption was considered. In the Bergman junk method, a certain amount of propellant was aged at different temperatures between 90-120 oC and graphs of the volume of evolved gases versus aging time were drawn. Then auto catalytic point was assigned from this curves and the graph of heating temperature against the time of auto catalytic point was plotted. By extrapolation of the obtained straight line up to normal storage temperature, safe life of the propellant was predicted. In the HPLC method, propellant was sampled from aged specimen at Bergman junkmethod and several new samples which were aged at different temperatures between 65.5-120 oC and the amount of remaining stabilizers were determined after soxhlet extraction by dichloromethane. Diagrams of stabilizers depletion in solid propellant versus aging time were drawn at different temperatures and the time at which stabilizer content approached zero (auto catalytic point) was determined. It is to note that the rate of depletion of Acardite II is faster than Centralite I, thus, calculation of chemical safe life of the double base solid propellant was accomplished on the basis of HPLC data obtained from Acardite II, and safe life of propellant was calculated by Berthelot’s equation. Kinetic of stabilizer depletion in propellant was considered as Zero, first order and also shifting order reaction and suitable kinetic model for consumption of stabilizer at high and low temperature was suggested. Using shifting order kinetic, the time of auto catalytic point was calculated and compared with experimental time of auto catalytic point.
  • J. Zamani, Gh.H.Liaghat, M. Heshmati, M.M. Bagheri Page 41
    Analysis of porous structures, specifically honeycombs is of great importance; according to their two remarkable characteristics: excellent strength to weight ratio and noticeable energy absorption. In this survey, the experimental analysis of folding and densification of honeycombs subjected to blast loading is the main objective. To do so, ninety experiments were conducted on four different kinds of honeycombs. Afterwards, the results were compared to the analytical analysis of honeycombs under dynamic loading and also experimental analysis of honeycombs under quasi-static loading which have been reported by other researchers. A good agreement was observed between experimental results and analytical predictions. Moreover, comparing to static loading, the strength of honeycomb structures was improved under blast loading.
  • S. Babaee, A.R. Zarei Page 51
    Explosive compounds are known to release a significant plume containing toxic levels (μgL-1 to mgL-1 range) and environmental pollution of military munitions sites are hazardous to agricultural crops and humans. HMX, RDX and TNT are major ingredients in nearly every ammunition formulation and are the secondary explosives used in greatest quantities. Since the explosives are found at ultra trace levels in environment samples, so priorto their determination an enrichment process is required and afterwards rapid and sensitive techniques for their monitoring are needed. In this work, an analytical method was developed to the preconcentration of the explosive compounds (HMX,RDX and TNT) in water samples based on the cloud point extraction, and after extraction, the extracted compounds were analysed by high performance liquid chromatography. The parameters affecting extraction efficiency (such as concentrations of Triton X-114 and Cetyl-trimethylammonium bromide, electrolyte and its amount, temperature, incubation time, and centrifuge time) and chromatographic conditions (such as selected wavelength, nature of mobile phase and gradient program) were evaluated and optimized. Under the optimum conditions, the improvement factors of 34, 29, 61 and detection limits of 0.1, 0.14, and 0.08 μgL−1 were obtained for HMX, RDX and TNT respectively. This method was successfully applied for the determination oftrace amounts of these compounds in water samples.
  • H.Khodarahmi, M.Zolfaghari Page 59
    In this paper, the principals and considerations of sabot design of APFSDS Projectiles including projectile diameter to sabot diameter ratio, the minimum sabot length allowed (based on projectile strength and allowable shear stress between sabot and projectile), and behind curve profile of sabot for smoot shear stress have been discussed. Also, a sabot model for a given projectile has been designed and stress analysis of two types of sabot geometry (saddle and the designed models), has been done by ABAQUS/Explicit code. Shear stress distribution between sabot and projectile, from the two models has been compared, and preference of “the designed model”in terms of more smooth distribution has been shown.
  • J. Najafpour, N. Zohari Page 73
    FOX-7 (1,1-diamino-2,2-dinitroethylene) recently is expected as a relatively new energetic material with highperformance and low sensitivity. The RHF and MP2 levels and DFT method with B3LYP functional with aug-cc-pVDZ basis set have been used to obtain optimized geometries and Rho functions (electron density distributions). Via fundamental physical theorems implemented in Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM), the structures, the physical nature of chemical bonds and all Bond Critical Points (BCPs) properties have been determined for cited species at the mentioned theoretical levels. In the present study, existence of intra-molecular hydrogen bonding and resonance due to "electron-withdrawing" nitro groups and "electrondonating" amine groups in ethene backbone is shown with AIM analysis and the resonance structures of FOX-7are obtained. In addition, the calculated wave numbers of vibrational normal modes (in gas phase) are compared with experimental IR spectrum of FOX-7.