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钝感炸药爆轰驱动研究

钝感炸药爆轰驱动研究刘文翰李良忠于川杨淑英冯民贤(中国工程物理研究院流体物理研究所,成都523信箱610003)摘要对两种典型的钝感炸药(IHE)的爆轰驱动模型进行了实验研究。一种是点爆散心波驱动,另一种是滑移爆轰驱动。并在同一条件下做了非钝感炸药(HE)的爆轰驱动实验,以比较IHE和HE驱动规律的异同。对实验模型用二维数值模拟及拟合公式进行了计算,最后给出了在本实验条件下两种炸药驱动规律差异,也对计算偏差范围作了估计。关键词钝感炸药爆轰驱动光电探针中图法分类号O521.2O3811前言为了军用和民用的安全,世界一些国家相继使用了以TATB为主的钝感高能炸药(IHE)。由于IHE爆轰成长距离长,炸药边部存在非理想爆轰区,炸药与飞片交界面上的滑移爆轰区不能象非钝感爆药(HE)那样用费马原理计算波形,驱动作功不如HE。根据这些特点,我们对IHE驱动规律进行专门研究。为了进行比较,在同一实验条件下,做IHE和T/R=4/6炸药驱动实...  (本文共10页) 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

复合装药的安全性及能量输出特性研究

本文通过数值模拟、实验和理论分析等手段对弹药装药结构进行了研究,探讨了复合装药结构对其安全性和爆轰能量输出的影响规律,并对复合装药结构进行了优化设计。战斗部主体装药同时采用钝感炸药和高能炸药,通过合理的装药结构设计可使其既具备足够的安全性能,又不至降低战斗部主装药的能量输出。依据对隔板实验、枪击实验和烤燃实验的研究,得到了复合装药结构对炸药的冲击波感度、枪击感度及热安定性的响应情况。对不同结构的复合装药进行隔板实验,发现复合装药结构的隔板值介于高能和钝感炸药之间,钝感炸药装药尺寸对整体结构的冲击波感度影响显著,得到了其冲击波感度与药柱高度比值的一阶指数衰减关系。利用显式有限元程序对复合装药结构进行隔板实验的数值模拟,计算结果与实验结果吻合。通过数值模拟的手段研究了以铝、有机玻璃、钢和JB-9014炸药为隔板材料的隔板试验,发现钝感材料铝和有机玻璃对冲击波的衰减作用近似,钢隔板由于其内部冲击波衰减较快,得到的隔板值较小,而以JB-...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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复合装药爆轰能量输出及冲击波感度的数值模拟研究

本文主要研究复合装药的爆轰能量输出和冲击波感度,希望得到提高安全性的炸药装药结构的优化设计。本文所研究的复合装药的装药结构为内外层装药结构,其内层是以HMX为基的高感炸药,外层是以TATB为基的钝感炸药。通过改变内层高感炸药与复合装药整体的半径比Lr和高度比Lh共设计了27组装药,并应用有限元程序LS-DYNA分别对这27组装药的50mm圆筒试验进行了数值模拟研究,探讨了复合装药结构对爆轰能量输出的影响规律;在圆筒试验的基础上,对其中5组样本进行了隔板试验的数值模拟研究,探讨了复合装药结构对冲击波感度的影响规律。综合圆筒试验和隔板试验数值模拟的结果和分析,可以得出如下主要结论:(1)由圆筒试验的数值模拟可以看出,在Lr一定的情况下,圆筒壁的膨胀速度和比动能随Lh的减小而减小;在Lh一定的情况下,圆筒壁的膨胀速度和比动能随Lr减小也为单调递减,同时对圆筒试验模拟发现当Lr0.4之后,炸药爆轰能量输出变化趋势变得不明显。(2)由隔板...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国工程物理研究院
中国工程物理研究院

点爆发散爆轰驱动平板飞片的实验与计算研究

本文首先回顾了爆轰传播和爆轰驱动研究的概况及近年来的主要发展方向,介绍了几种基本的理论模型及与爆轰有关的其它内容。利用在合理的物理简化模型基础上,由爆轰波径向与飞片飞行方向夹角θ这样一个参数,给出的点爆驱动的近似解析解,计算了大板实验中飞片的运动过程。简要介绍了二维拉格朗日有限元程序DYNA2D。进行两种点爆发散爆轰驱动的实验设计,完成两种实验模型下爆轰驱动的数值模拟,并与实验结果作了比较。本文的实验工作设计了两种点爆驱动实验装置,采用任意反射面的多点激光干涉测速仪(VISAR)测量了JOB-9003炸药和JB-9014炸药点爆发散爆轰驱动平面飞片不同位置点的自由表面速度,获得了飞片在从散心爆轰驱动过渡到滑移爆轰驱动时,飞片的运动规律,得到了较好的实验结果。并对比研究了两种炸药的做功能力。结果表明:飞片在从散心爆轰驱动过渡到滑移爆轰驱动的过程中,飞片第一跳速度依次降低,而边部R很大处(滑移爆轰区),飞片终速比散心爆轰驱动高;钝感...  (本文共100页) 本文目录 | 阅读全文>>

《高压物理学报》2014年03期
高压物理学报

JO-9159与JB-9014复合药柱爆轰驱动平面飞片实验与数值模拟

1引言由高能炸药和钝感炸药组成的复合装药在战斗部装药中有着广泛的应用。利用数值模拟技术研究炸药的起爆过程可以与理论和实验研究相互支撑,获得实验无法得到的细节,弥补理论和实验研究的不足[1]。为了得到在串联起爆的条件下,结构尺寸对其能量输出的影响特性,本研究利用显式有限元分析程序AUTODYN对标准平面飞片实验进行了数值模拟。复合药柱中的高能炸药是以HMX为基的塑性粘结炸药JO-9159,它具有爆速较高、爆速稳定、密度均匀性好、精密度高等特点,可用一般的高压雷管直接起爆;钝感炸药是以TATB为基的JB-9014,其爆轰传播呈现明显的非理想爆轰特性。目前对于钝感炸药爆轰驱动的理论研究尚缺乏可靠的实验基础,国内外对此类研究的报导也较少,主要集中在标定爆轰产物状态方程的圆筒实验上。于川等[2]对JB-9014炸药进行了25和50mm两种装药直径的圆筒实验,并通过二维流体动力学数值模拟,确定了JB-9014炸药爆轰产物JWL状态方程参数。...  (本文共6页) 阅读全文>>

《计算力学学报》2011年S1期
计算力学学报

钝感炸药爆轰波传播和驱动的数值模拟研究

引言近年来,钝感炸药在工程和武器中得到了广泛使用,由于钝感炸药反应区较长,爆轰波传播和产物驱动带有明显的非理想行为,波形的好坏将影响到武器的效率甚至成败;另一方面,研究爆轰波传播的规律,如能按预期设想控制或改善波形,对于提高炸药利用率也有一定参考意义。因此,曲面非理想爆轰波的传播、爆轰驱动、波阵面曲率对反应区和爆速的影响等问题的研究和应用,已成为爆轰物理研究的热点内容。DSD(Detonation ShoekDynamics)理论【‘烤旨出,对于小曲率弯曲爆轰波,爆速仅是波阵面曲率的函数,与Ls(L evel set)[2]方法相结合后,将波阵面看做场函数的等位集合,可以描述一般意义下曲面爆轰波的传播过程;计算中采用贴体坐标系,可以使得计算网格的边界即为炸药边界,能够处理较为复杂的边界条件。国内外学者对这些方面均作了很多研究,Kelmy等{3]以临界直径下的爆速低于其CJ爆速的程度为标准,针对四种炸药,描绘了四套实验的D。(的关...  (本文共5页) 阅读全文>>