高聚物粘结炸药冲击起爆统计热点反应速率模型

为深入探索非均质固体炸药冲击起爆热点机制,重点关注炸药孔洞尺寸分布及热点点火临界条件,建立高聚物粘结炸药(PBX)冲击起爆统计热点反应速率模型,描述热点形成、形核或消亡、点火后燃烧反应演化直至快速转为爆轰的全过程。奥克托今（HMX）基PBX9501和三氨基三硝基甲苯（TATB）基LX-17炸药冲击起爆过程的数值模拟结果显示,反应流场中波到达时间的计算值与实验值偏差小于3.7%,初步验证了统计热点反应速率模型的合理性,且相比文献［21-24］的统计模型适应性更强。研究结果表明：孔洞尺寸分布对非均质固体炸药冲击起爆感度影响显著;HMX基PBX炸药冲击起爆爆轰成长过程呈加速反应特性,而TATB基PBX炸药表现为稳定反应特性,进一步提高了对HMX/TATB混合基钝感高能炸药冲击起爆机理的认识。     

杆式射流形成的初步研究

论述杆式射流目前的发展背景、发展趋势,初步界定杆式射流的概念,总结了当前杆式射流研制的技术途径和研究手段,设计和试验了几种杆式射流的结构,为深入研究提供了参考.     

动态加载下高聚物粘结炸药中椭圆孔洞坍塌引起的热点温度及其半经验解析表达

为获得高聚物粘结炸药内部的热点信息，对其内部椭圆形孔洞在激波载荷作用下的坍塌过程进行了研究。通过相似分析和中尺度模拟，分析冲击强度和孔洞几何形状（孔洞尺寸、位置和伸长状态）对热点温度的影响。结果表明：在一定的冲击强度及特定位置和伸长状态下椭圆形孔洞产生的热点温度可高达2 990 K，比同面积下圆孔洞产生的热点温度（1 946 K）高54%，可使炸药更加敏感；通过使用中间渐近、完全和不完全相似的相似性分析，得到由椭圆形孔洞在激波载荷作用下坍塌所导致的热点温度半经验解析表达，以表征热点温度与冲击强度和孔洞几何形状的关系，热点温度的理论预测结果与数值结果吻合良好。     

多层加筋靶板的侵彻模型与等效方法

研究半穿甲战斗部对多层加筋靶板的侵彻,将侵彻过程分为2个主要阶段：冲塞过程和花瓣型扩孔过程,在此基础上提出了该侵彻的力学模型以及加筋靶板的等效方法．利用该模型和相应的等效方法所得结果与试验以及数值仿真结果进行了比较,表明3者具有较好的一致性．     

爆轰波形回转对称性实验观测方法研究

爆轰波形回转对称性对聚能战斗部的研究设计非常重要,而传统爆轰波形观察方法在观察爆轰波形的回转对称性上存在不足.文中依据国外文献设计了带透光条纹及透光圆斑的遮光板,通过高速扫描相机来观察爆轰波形在多个方向上形状和对称性.初步实验结果表明,该方法能够克服传统狭缝扫描技术的不足,可以用于爆轰波形形状和回转对称性问题的研究.     

混凝土动态断裂数值模拟研究

动态拉伸载荷下,混凝土断裂强度随应变率的增加而提高。根据混凝土内部骨料与砂浆的力学性能,建立描述混凝土材料的细观有限元模型。通过ABAQUS二次开发单元UEL计算动载荷下垂直骨料砂浆界面裂纹的扩展,计算不同加载率下裂纹的扩展路径。计算结果表明,在低加载率下,裂纹沿着骨料与砂浆界面传播,在高加载率下,裂纹将穿过骨料,分析表明混凝土应变率效应的物理成因应为骨料断裂所致。     

Dynamic Shear Stress Measurements of PMMA

In this paper, experiments of one-dimensional plane plate impact on polymethylmethacrylate (PMMA) targets are conducted, in which dynamic transverse stresses induced in the targets are measured using a new type of manganin piezoresistive stress gauge having 50 Ω low-pressure narrow grid-like foil. It is shown that this new instrument can improve measurement accuracy remarkably by reducing the so-called strain effect. Moreover, relationship between shear stress and longitudinal stress within a certain range of the latter is obtained.     

PBX炸药冲击起爆的改进细观反应速率模型

为了系统研究载荷和炸药细观结构对高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)冲击起爆爆轰成长的影响规律,考虑到炸药低压慢反应阶段的燃烧拓扑结构包含颗粒内部孔隙表面燃烧和颗粒外表面燃烧形式,以及装药密度的影响,引入燃耗因子和装药密度影响因子,改进了Duan-Zhang-Kim(DZK)细观反应速率模型。采用同一套反应速率模型参数,数值模拟各实验状态下HMX基PBXC03(87%HMX,7%TATB,6%Viton)的冲击起爆过程,数值模拟结果与实验测试结果均吻合较好,表明改进DZK反应速率模型可更好地描述和预测载荷和炸药细观结构对PBXC03冲击起爆爆轰成长过程的影响规律。在本研究装药和加载条件下,中等密度的炸药冲击起爆和爆轰成长最快;颗粒度越小,炸药越难点火,但一旦点火,爆轰成长最快。     

用锰铜压阻法测量雷管内部爆压

为了测量雷管内部的爆轰成长,对传统的爆压测试装置进行了重新设计,利用锰铜压阻法对雷管内部不同截面处的爆压进行了测量,并得到了较满意的测试结果.     

杆式射流的实验初步研究

对4种装药结构形成的杆式射流进行了脉冲X光照相和对钢靶的侵彻实验研究,得出其侵彻体在不同时刻的形貌、质量分布及侵彻参数,分析得到了不同装药结构对药形罩材料利用率和侵彻参数的影响规律.