高氯酸钾对双响爆响药声级影响的实验研究

论文摘要

本文采用实验手段,定量研究了双响爆响药反应后声级随其混合物中高氯酸钾组分质量改变而变化的规律。在爆响药组分硝酸钾、铝粉、铝镁合金粉及硫磺质量不变的前提下,通过改变对燃放效果较为敏感的高氯酸钾质量得到15个配方。实验使用MP302双通道声学分析仪测定不同配方的声级值和频谱。在实验数据的基础上,不仅定量研究了爆响药声级与其氧平衡的关系,还研究了不同配方爆响药声音的频谱特性。实验结果表明,能达到爆响药燃放效果要求的配方中高氯酸钾的质量分数在30.30～74.16%范围内。与此对应的爆响药氧平衡在-0.108g·gq-1～+0.247g·g-1之间。爆响药声音的频率分布在100～20000Hz之间,在人耳听觉范围内。并且其频谱分布具有典型的噪声频域分布特色。通过对同一配方内不同样品间离散系数的计算,可知各配方燃放效果的稳定性也不同。在实验确定的爆响药配方范围基础上,以成本最低为目标,以各组分质量分数的上下限为约束条件,建立爆响药配方优化的数学模型。通过MATLAB6.5求解得到的最优配方中高氯酸钾、硝酸钾、铝粉、铝镁合金粉及硫磺的质量分数分别为30%、30%、12%、16%和12%。对数学优化方法在烟花爆竹配方调整中的应用进行了初步尝试。本文的创新点主要表现在:定量研究了双响中爆响药燃放后声级随其混合物氧平衡的变化规律,测定了爆响药燃放后声音的频谱分布特点。截至本文定稿时,尚未检索到与以上两创新点相似的报道。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 烟花爆竹生产概况
• 1.2 烟花爆竹管理概况
• 1.3 氧平衡理论在烟花爆竹配方调整中的应用
• 1.4 本文的主要内容
• 1.5 本章小结
• 2 烟花爆竹用烟火药剂配方调整程式
• 2.1 烟花爆竹用原材料
• 2.2 原料有效含量的测定及氧平衡计算
• 2.3 原料配方对比实验
• 2.4 烟火药剂配方调整程式
• 2.5 本章小结
• 3 双响产品的生产工艺
• 3.1 双响产品的结构
• 3.2 双响产品的分类
• 3.3 双响产品的生产工艺
• 3.4 本章小结
• 4 双响爆响药声级的测定
• 4.1 噪声的度量
• 4.2 噪声的测量
• 4.3 双响爆响药的声级测定
• 4.4 本章小结
• 5 高氯酸钾对双响爆响药声级影响的实验研究
• 5.1 实验配方
• 5.2 实验仪器
• 5.3 实验步骤
• 5.4 实验现象及数据分析
• 5.5 实验结论
• 5.6 本章小结
• 6 双响爆响药配方的优化
• 6.1 数学优化方法简介
• 6.2 爆响药配方优化数学模型的建立
• 6.3 优化模型的求解
• 6.4 本章小结
• 7 结论与展望
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果
• 参考文献
• 附录