導(dǎo)語(yǔ)：炸藥機(jī)加工工藝安全管理論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1炸藥切削安全評(píng)估試驗(yàn)方法的選擇

1.1二項(xiàng)分布評(píng)估方法的優(yōu)缺點(diǎn)。二項(xiàng)分布評(píng)估方法，又稱經(jīng)典計(jì)數(shù)法，作為一種傳統(tǒng)的火工品可靠性的評(píng)定方法，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，計(jì)算程序也比較完善，對(duì)一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低的火工品來(lái)說(shuō)，不失為一種簡(jiǎn)便快捷的試驗(yàn)方法。但對(duì)于成本較高的火工品來(lái)說(shuō)，用計(jì)數(shù)法來(lái)評(píng)定其可靠性，一是樣本量太大，成本較高。二是信息量浪費(fèi)太大，計(jì)數(shù)法只是利用了產(chǎn)品發(fā)火這一個(gè)信息，隨著高新技術(shù)的應(yīng)用，試驗(yàn)中設(shè)備和手段的進(jìn)步和多樣化，使實(shí)驗(yàn)信息具有了多種信息源。因此，如何利用小子樣的統(tǒng)計(jì)方法，在保證可靠性的情況下，盡量減少樣本量，就具有了十分重要的經(jīng)濟(jì)和軍事效益。1.2最大熵試驗(yàn)法的原理及應(yīng)用條件。基于最大熵試驗(yàn)法的可靠性評(píng)估方法已成功應(yīng)用于航天火工裝置的可靠性評(píng)估中，可以成功地驗(yàn)證產(chǎn)品達(dá)到0.9999~0.999999的高可靠度，并能最大限度地減少實(shí)驗(yàn)所需的次數(shù)。最大熵試驗(yàn)法適用于有數(shù)量指標(biāo)的物理量，例如電壓、藥量、間隙等。依據(jù)最大熵原理推導(dǎo)出熵強(qiáng)化系數(shù)K所對(duì)應(yīng)的工況點(diǎn)A做最大熵試驗(yàn)所需的樣本量的計(jì)算公式為：NK=ln（1-γ）ln[1-（1-R）k1]（1）式中：NK—熵強(qiáng)化系數(shù)K所對(duì)應(yīng)的工況點(diǎn)A做最大熵試驗(yàn)所需的樣本量（即試驗(yàn)次數(shù)）；γ—設(shè)計(jì)工況點(diǎn)B置信度指標(biāo)；R—設(shè)計(jì)工況點(diǎn)B可靠度指標(biāo)；K—熵強(qiáng)化系數(shù)。熵強(qiáng)化系數(shù)K的計(jì)算公式為：K=CRC（2）式中：CR—熵強(qiáng)化系數(shù)對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)工況點(diǎn)K的載荷量；C—設(shè)計(jì)工況點(diǎn)B的載荷量。1.3最大熵試驗(yàn)法的實(shí)施步驟。首先，確定工況點(diǎn)B和工況點(diǎn)A載荷量，進(jìn)而確定熵強(qiáng)化系數(shù)K。其次，根據(jù)在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)B對(duì)置信度要求γ和所要驗(yàn)證的可靠性指標(biāo)R，以及由步驟一所確定的熵強(qiáng)化系數(shù)K，按公式（1）求出做最大熵試驗(yàn)所需的樣本量NK。最后，在K所對(duì)應(yīng)的工況點(diǎn)A進(jìn)行成敗型試驗(yàn)。若NK個(gè)樣本，全部成功，則認(rèn)為產(chǎn)品滿足在設(shè)計(jì)值工況點(diǎn)B置信度為γ，可靠度為R的要求。

2最大熵試驗(yàn)法的安全可靠性評(píng)估試驗(yàn)

2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)。依據(jù)最大熵試驗(yàn)法的實(shí)施步驟和推導(dǎo)出的計(jì)算公式（1），確定安全切削試驗(yàn)方案中的熵強(qiáng)化系數(shù)K和試驗(yàn)次數(shù)NK。將線速度目標(biāo)值vB作為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)B的工藝參數(shù)，將線速度目標(biāo)值vB放大一定倍數(shù)后的線速度vA作為試驗(yàn)工況點(diǎn)A的工藝參數(shù)，保持進(jìn)給量f和切削深度ao不變。考慮到切削熱的大小直接影響了炸藥切削過(guò)程的安全性，將工況點(diǎn)B和工況點(diǎn)A分別對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的切削熱Q作為兩工況點(diǎn)的載荷量。單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的切削熱Q依據(jù)公式（3）計(jì)算。Q=Fcv+Fff（3）其中，F(xiàn)c和Ff為主切削力和進(jìn)給抗力，v和f為切削速度和進(jìn)給量。針對(duì)工況點(diǎn)B和工況點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的切削參數(shù)，在冷卻水條件下，測(cè)試兩工況點(diǎn)的切削力，計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的切削熱QB與QA，再計(jì)算熵強(qiáng)化系數(shù)K和試驗(yàn)次數(shù)NK。2.2試驗(yàn)工況點(diǎn)。A參數(shù)的確定針對(duì)同一種刀具和某一低感炸藥，在線速度（100～1000）m/min范圍內(nèi)，開(kāi)展線速度與切削熱的單調(diào)性考核試驗(yàn)，考核切削熱是否隨線速度的增大而增大。針對(duì)考核結(jié)果，選取出產(chǎn)生切削熱最大的線速度值以作為試驗(yàn)工況點(diǎn)A的切削參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在線速度（100～800）m/min范圍內(nèi)，切削熱是隨線速度的增大而增大，但當(dāng)線速度大于800m/min時(shí)，隨著線速度的增加，產(chǎn)生的切削熱基本保持不變。因此將試驗(yàn)工況點(diǎn)A的線速度VA確定為800m/min。2.3試驗(yàn)次數(shù)。NA的確定將試驗(yàn)工況點(diǎn)B的線速度vB確定為100m/min。設(shè)置置信水平γ=0.95，安全可靠度R=0.999999時(shí)，根據(jù)最大熵試驗(yàn)原理以及計(jì)算公式（1），計(jì)算出試驗(yàn)工況點(diǎn)A的熵強(qiáng)化系數(shù)K=7.5，從而計(jì)算出所需的試驗(yàn)次數(shù)NK=18。2.4試驗(yàn)驗(yàn)證和結(jié)果分析。在水冷卻條件下，選用同一種刀具，在選取的試驗(yàn)工況點(diǎn)A參數(shù)條件下開(kāi)展18次的安全切削驗(yàn)證試驗(yàn)。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程采用遠(yuǎn)控隔離操作，確保人員安全。試驗(yàn)結(jié)果顯示，18次試驗(yàn)中無(wú)一次出現(xiàn)異味以及肉眼可見(jiàn)的變色、燃燒、爆炸現(xiàn)象，證明試驗(yàn)過(guò)程是安全的，在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)B狀態(tài)下進(jìn)行炸藥切削，可達(dá)到置信度γ=0.95，安全可靠度R=0.999999的要求。

3結(jié)論

最大熵試驗(yàn)法將工藝參數(shù)的變更與成敗型試驗(yàn)相結(jié)合起來(lái)，以更加優(yōu)化的方法驗(yàn)證安全切削試驗(yàn)的可行性，并最大限度的減少了所需試驗(yàn)樣本量。為深入研究精密炸藥切削工藝，針對(duì)不同感度的炸藥在現(xiàn)行切削工藝參數(shù)基礎(chǔ)上再提高其適用范圍而開(kāi)展安全切削試驗(yàn)提供了理論基礎(chǔ)。（1）基于最大熵試驗(yàn)法設(shè)計(jì)的安全切削試驗(yàn)，可以達(dá)到相當(dāng)高的置信水平和安全可靠度。（2）基于最大熵試驗(yàn)法的安全切削試驗(yàn)是一種有效的安全評(píng)估方法。基于最大熵試驗(yàn)法的安全切削試驗(yàn)，結(jié)合炸藥安全性的沖感、摩感等感度評(píng)定結(jié)果，以及跌落、類沖塞等安全試驗(yàn)，可以更加全面地評(píng)估由于炸藥機(jī)加工藝參數(shù)的變更所帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)，為炸藥機(jī)加工藝參數(shù)的變更管理提供決策依據(jù)。

作者:何松偉 肖承 黃立鳳 單位:中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所