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小隔板试验的数值模拟研究

丁刚毅,徐更光[1]利用圆筒试验得到的参数对HexalPW 30含铝炸药进行了数值模拟研究,张震宇等[2]对PBX9404的冲击起爆过程进行了数值模拟,吴曼林[3]直接利用LSDYNA程序对有机玻璃作为隔板的隔板试验进行了研究,由于圆筒试验实验费用比较昂贵,直接利用有限元程序进行参数调整,参数间的相容性有待于进一步研究[4],本文利用拉氏分析方法确定的铸装TNT的参数对冲击起爆的问题进行了数值模拟,得到与实验一致的结论.1数值模拟对象与有限元模型实验系统如图1,在实验中采用了空中爆炸的模式.实验中不同位置放置了4组锰铜—康铜组合二维拉氏压力传感器,对应了4个不同h值.由于是轴对称问题,所以采用了模型的1/4来计算,减少了计算规模,节省了计算时间,然后在对称面上施加对称条件就可以了[5],具体的边界条件是在子午平面上约束垂直于该平面的位移约束条件,计算中采用了SOLIDE164单元.对实验的模型进行简化,得到下面的计算模型(见图2...  (本文共4页) 阅读全文>>

中北大学
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含铝炸药大隔板试验及数值模拟研究

炸药的冲击波感度是评价炸药受到冲击波作用后发生爆轰的难易程度,一般用临界隔板厚度或者临界起爆压力来表示。本文主要通过大隔板试验(LSGT)评价含铝炸药的冲击波感度,并且通过理论计算、数值模拟和试验分析三种方法来研究其冲击波感度及其试验过程中的冲击波压力的变化。文章通过理论计算得到主发炸药钝化黑索今产生的冲击波垂直入射铝隔板界面时的压力和速度,并将此时的参数作为研究冲击波经过铝隔板衰减规律的初始参数。继而假设整个衰减过程是一维等熵的,且只考虑铝隔板中稀疏波的衰减作用,计算得到了主发炸药钝化黑索今产生的冲击波进入不同厚度铝隔板后其压力沿指数曲线衰减。同时文章通过试验得到钝化黑索今产生的冲击波经过隔板衰减的经验模型。应用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对6%和30%RDX基含铝炸药LSGT进行数值模拟研究,根据炸药体中单元压力变化趋势来判定是否爆轰,最终得到其临界隔板厚度为33.75mm和28.75mm。对含铝炸药进行大隔板试验,...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北工学院
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冲击波感度实验(SSGT)的数值模拟

冲击波感度是衡量炸药爆轰的难易程度和起爆性能的重要指标,而小隔板试验(SSGT)是研究冲击波感度最普遍的方法。由于小隔板试验要耗费大量的人力、物力,那么通过对小隔板试验进行数值模拟仿真,就能为以后的小隔板试验选择最佳的实验方案,降低实验的费用,缩短研究的周期,甚至取代小隔板试验。本文应用LS-DYNA程序对小隔板试验进行了数值模拟。从国内外标准高能炸药冲击起爆实验中得到的数据来确定受主炸药的点火增长反应模型的参数,对HMX/F2641的90%TMD和 95.5%TMD的两种受试炸药, RDX/F2641的80%TMD、90%TMD、95%TMD的三种受试炸药进行了数值模拟。通过对数值模拟计算的结果与实验的结果对比,说明本文的计算模型较好的反映了小隔板试验的情况。对各种受试炸药的冲击波感度(隔板值)的误差都限定在0.05mm之间,比国内外文献中报道的隔板试验的模拟结果都更为精确。另外还对点火增长模型中的不同参数进行调整,定性地测定...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

中北大学
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含TATB传爆药冲击波感度与烤燃特性的研究

伴随武器系统的发展和战争环境恶化,作为爆炸序列中不可缺少的传爆药,具有承上启下的重要作用,所以国内外对高能钝感传爆药的安全性能一直作为重点来研究。含TATB传爆药不仅能量高,而且还具备很好的安定性和安全性,所以倍受科研工作者的关注。本文对含TATB高能钝感传爆药安全性能的研究工作如下:运用溶液—水悬浮法制备三种试验所需的含TATB传爆药。分别是:①35%TATB/60%HMX/5%VitonA、②40%TATB/55%HMX/5%VitonA和③45%TATB/50%HMX/5%VitonA。爆轰速度的试验测出爆速为,试样①7830.23m/s,试样②7772.31m/s,试样③7719.85m/s,对爆速的理论计算得出,试样①7921.19m/s,试样②7868.50m/s,试样③7815.22m/s,试验与计算都说明HMX含量增大,爆速变大。小隔板试验结果测得三种炸药临界隔板值,试样①5.87mm,试样②5.82mm,试样③...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

中北大学
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传爆药冲击易损性研究

低易损性弹药的出现,对引信爆炸序列中的传爆药柱提出了更为严苛的要求,即传爆药柱必须要有与主装药相匹配的抵御意外能量刺激的能力。针对这一问题,本文采用试验分析、数值模拟、量子化学计算相结合,对实际应用中影响传爆药冲击易损性的各物理因素、化学因素与其之间的响应规律进行了研究,提出了降低传爆药冲击易损性的技术方向。该研究可为传爆药的安全、可靠应用提供技术基础,增强我军武器系统在冲击波意外刺激下的生存能力和作用可靠度。(1)设计了适用于评估传爆药冲击波易损性的试验装置和方法,并利用该装置对传爆药柱壳体材料、装药密度、壳体与药柱配合间隙等因素对传爆药的冲击响应规律进行了试验研究。同时,对6种典型传爆药的冲击易损性进行了评估,得到了冲击波响应剧烈程度的排序。试验研究结果表明:随着约束材料冲击阻抗的减小,传爆药装药对冲击波响应剧烈程度减弱;当材料相同,随着构件径向壁厚的减小,传爆药装药对冲击波响应剧烈程度有所减弱;装药密度范围在82%TMD~...  (本文共184页) 本文目录 | 阅读全文>>

《经济师》2017年06期
经济师

浅谈炸药化工新技术的开发与应用

目前,炸药已经被广泛运用,炸药不再是以一种符号存在,炸药已经被运用到很多领域,不再仅存于军事行业,还应用于工农业的发展,在化学物质中也扮演着重要的角色,为我国的化学工业做出了重大贡献,接下来我们就对炸药化工的发展历程做出一些简单的介绍。一、热武器的先驱——黑火药炸药是我国的四大发明之一,体现了我国古代劳动人民的智慧结晶,炸药被我国代劳动人民运用最早的是黑火药,它的爆炸反应方程式为,2KNO3+3C+S=K2S+3CO2↑+N2↑,黑火药是一种燃烧式爆炸,它的燃烧速度相比较而言是非常快的,在初期黑灰药被人们作为一种火攻杀伤式武器来使用,随着时代的发展,科学技术的进步,人们利用炸药的攻力又发明了火炮和火枪,在初期人们刚发明火炮时,它是以一种巨大的铜管或者木桶,装满火药和石子、铁钉等物质,被点燃后,这些物质因为火药的力量而具有很快的速度,而且它的动力也很威猛,所以,利用这些物体的促进作用,它的杀伤力可以远杀自己的敌人。二、单质炸药单质...  (本文共1页) 阅读全文>>

《实验力学》2015年03期
实验力学

一种研究炸药反应阈值的新方法

0引言炸药的安全性和使用性能是含能材料最重要的两个方面。如今,人们不仅对武器弹药的使用性能提出了很高的要求,还越来越重视武器弹药在贮存、运输、使用过程中发生意外撞击、跌落等事故时的安全性。在低速撞击或弱冲击作用下,由于强度和作用时间的不同,炸药可能会产生不同的反应情况,如化学反应、点火、燃烧、爆燃、爆轰以及DDT和XDT等现象[1]。由于DDT和XDT现象往往会导致灾难性的事故,是炸药或武器系统贮存、运输、使用过程中必须避免的。Baker[2]认为研究在低刺激作用下炸药的反应很有意义,他指出在低于一定压力情况下炸药不会发生反应(即存在反应阈值),但压力在反应阈值和爆轰阈值之间可能出现DDT、燃烧和爆炸等现象。因此,研究炸药的反应阈值,明确某种炸药在什么撞击压力或撞击速度下发生反应,反应的程度有多大,反应的性质是什么,对炸药安全性的研究有非常重要的现实意义。Liddiard、Lemar、Tasker、Kroh、李金河[3-7]等通...  (本文共4页) 阅读全文>>