本书通过火药的流变模型结合流变学基本方程(质量守恒、动量守恒或能量守恒方程)分析了火药在简单截面管内、密炼、压延和螺旋挤压成型过程中的受力状态和流变规律，建立了制造设备、工艺条件和产品质量之间的流变关系，为火药的产品和加工设备设计以及工艺和产品质量控制提供必要的理论依据。全书分为“基础篇”和“应用篇”两部分。基础篇主要介绍火药的力学形态、流变特征及其本构方程，流变学基本方程，以及相关的数学和力学基础知识。应用篇主要介绍火药的一些基本加工工艺、产品质量与火药流变特性间的定量或半定量关系。
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目录
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前言
第1章 绪论 1
1.1 火药的类型与流变特征 1
1.2 火药的制造工艺 2
第一篇 基础篇
第2章 火药的力学形态与流变特征 7
2.1 火药的力学形态 7
2.1.1 非晶态高聚物的形变-温度曲线 7
2.1.2 交联聚合物和晶态聚合物的形变-温度曲线 9
2.1.3 火药的形变-温度曲线 9
2.2 火药的流动特性 11
2.2.1 物料流动的一般类型 11
2.2.2 硝化纤维素溶塑火药的流动特性 15
2.2.3 复合火药的流动特性 18
2.2.4 膏体火药的流动特性 23
第3章 火药流变学的数学基础 26
3.1 矩阵(matrix) 26
3.1.1 定义 26
3.1.2 矩阵的代数运算 26
3.1.3 方阵 27
3.1.4 矩阵的特征值与特征向量 28
3.2 矢量(vector) 29
3.2.1 矢量的定义 30
3.2.2 矢量的表示 30
3.2.3 矢量在直角坐标系中的分解式 30
3.2.4 矢量的加减运算 31
3.2.5 矢量的点积 32
3.2.6 矢量的矢积 32
3.2.7 矢量的混合积 33
3.3 张量 34
3.4 微分(differential)与导数(derivative) 39
3.4.1 增量与微分 39
3.4.2 导数 40
3.5 算子 43
3.5.1 哈密顿(Hamilton)算子？——矢量算子 43
3.5.2 拉普拉斯(Laplace)算子Δ——数性算子 45
3.6 高斯公式 45
3.6.1 高斯(Gauss)公式 45
3.6.2 高斯公式的物理意义 46
3.6.3 高斯公式的重要推论 46
3.7 场(field)和流量场的基本知识 47
3.7.1 场的定义与分类 47
3.7.2 标量场的梯度(grade) 48
3.7.3 矢量场的散度(divergence) 49
3.7.4 矢量场的旋度 50
3.8 随体导数(material derivative) 51
3.8.1 定义 51
3.8.2 一些物理量在欧拉场内的随体导数 52
3.9 坐标系 55
3.9.1 坐标系 55
3.9.2 坐标变换 56
3.9.3 三个坐标系的算子及其运算 56
第4章 应力？应变与应变速率 59
4.1 应力与应力张量 59
4.1.1 定义 59
4.1.2 应力张量的性质 60
4.1.3 应力张量的分解 61
4.1.4 应力张量的特殊类型 63
4.2 形变？应变与应变速率 64
4.2.1 定义 64
4.2.2 速度分解定理 64
第5章 流变学基本方程 72
5.1 连续方程 72
5.2 动量方程 76
5.3 能量方程 79
5.3.1 能量方程的积分形式 79
5.3.2 能量方程的微分形式 81
第6章 本构方程(constitutive equation) 86 6.1 基本概念 86
6.1.1 本构方程的定义 86
6.1.2 建立本构方程需遵循的要求 86
6.2 牛顿流体的本构方程 87
6.3 非牛顿流体的本构方程 89
6.4 黏弹性流体的本构方程 92
第二篇 应用篇
第 7章 火药在简单截面导管内的流动 97
7.1 拖曳流动 97
7.1.1 平行板间的拖曳流动 97
7.1.2 圆环隙的旋转拖曳流动 102
7.2 压力流动 105
7.2.1 平行板间的压力流动 105
7.2.2 圆管中的压力流动 109
7.2.3 环形圆管中的轴向压力流动 119
7.2.4 收敛平板流道中的压力流动 124
7.2.5 圆锥管中的压力流动 126
7.3 平行平板间的拖曳？压力组合流动 128
7.4 压力流动的壁面滑移 130
7.4.1 受力分析 131
7.4.2 管壁滑移起始点的流变参量 131
第8章 药料在压延机中的流动 136
8.1 双辊压延机的工作原理与动量方程 136
8.1.1 工作原理 136
8.1.2 辊筒间距的几何关系 137
8.1.3 辊筒间隙内的动量方程 138
8.2 牛顿型流体在双辊压延机中的流动 139
8.2.1 辊隙中的压延流动速度方程 139
8.2.2 单位辊筒长的体积流率和压力梯度 140
8.2.3 辊隙中的压力分布 141
8.2.4 辊筒的横压力 144
8.2.5 辊隙中的速度分布 144
8.2.6 辊隙中的剪切应力与剪切速率 146
8.2.7 辊筒的驱动功率 147
8.3 非牛顿型流体在双辊压延机中的流动 149
8.3.1 速度方程 149
8.3.2 单位辊筒长的体积流率和压力梯度 150
8.3.3 辊隙中的剪切应力与剪切速率 151
8.3.4 辊隙中速度分布 152
8.3.5 辊隙中的压力分布 152
8.3.6 辊筒的横压力 154
8.3.7 驱动功率 155
第9章 火药在单螺杆挤出机中的流动 157
9.1 螺压机基本结构 157
9.2 药料在螺压机中的流动特点 159
9.3 药料在螺压机中的受力分析 160
9.3.1 药料在螺压机中的受力状态 160
9.3.2 机筒内表面作用于药料的拖曳应力 161
9.4 牛顿型流体在螺槽内的流动 162
9.4.1 流动速度 163
9.4.2 体积流率 165
9.4.3 节流比 166
9.4.4 节流比与螺压挤压参量的关系 167
9.4.5 螺压机的功率消耗 169
9.4.6 螺压机内的压力变化 170
9.5 幂律型流体在螺槽内的流动 173
9.5.1 所有点剪切速率的流体流动的速度和体积流率 175
9.5.2 在螺槽下部和螺槽上部的流体流动的速度和体积流率 176
9.6 有屈服应力幂律型流体在螺槽内的流动 179
9.6.1 流体在螺槽内的纯拖曳流动 180
9.6.2 反向压力的逆流流动 180
9.6.3 正流与逆流的叠加 184
9.7 螺压成型模具 187
9.7.1 螺压成型模具及其特性方程 187
9.7.2 螺压机体积流率的影响因素 188
第10章 火药的密炼 195
10.1 概述 195
10.2 凸棱顶端的流变分析 195
10.2.1 简化方法与简化假定 195
10.2.2 药料在间隙区内的流动 196
10.3 凸棱顶端等间隙的流变分析 202
10.4 凸棱顶端线性递减间隙的流变分析 205
第11章 火药的混合 212
11.1 概述 212
11.2 层状混合的分类 212
11.3 层状混合的量度 213
11.4 火药制造中的混合方法 218
11.4.1 双基药料的吸收混合 218
11.4.2 火药的压延混合 220
11.4.3 火药的螺旋挤压混合 222
11.4.4 火药的密炼混合 223
第12章 火药挤出成型的外观流变特征 225
12.1 外观疵病 225
12.2 火药的挤出膨胀 226
12.2.1 挤出膨胀的定量标准 226
12.2.2 挤出膨胀机理 228
12.2.3 影响因素 230
12.3 挤出药柱的表面破裂 233
12.3.1 剪切速率(或剪切应力)与火药表面破裂的关系 233
12.3.2 火药表面破裂的机理分析 235
12.3.3 挤出药柱表面破裂的影响因素 236
主要参考书目 239
索引 240
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