TNT和TATB炸药爆轰参数的数值模拟

用Gibbs自由能最小原理,通过解化学平衡方程组,求解TNT和TATB炸药爆轰产物系统的平衡组分,计算结果与用BKW和LJD方法计算的结果相近。用自编的程序从碳的石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相中确定出炸药爆轰产物中游离碳更可能存在的相态,并用此相态计算爆轰产物中碳的Gibbs自由能,用Ree修正的WCA状态方程和Ross软球修正的硬球微扰理论,对TNT和TATB炸药爆轰参数进行数值模拟计算,爆轰CJ点的爆速和爆压的计算结果与实验值吻合得很好。     

VLWR程序计算CHNO炸药爆轰性能碳相态的选择

用VLWR程序预测不同种类炸药爆轰性能参数时用石墨、金刚石和类液态碳三套固态碳参数。用最小自由能原理确定爆轰产物平衡态组份。通过加入固态碳的相态的选择,修改了原VLWR程序中固态碳的自由能计算。用修改后的VLWR程序计算了石墨、金刚石和类液态碳的Gibbs自由能。根据最小自由能原理,从三种碳相中确定了炸药爆轰产物CJ点碳最有可能的相态,计算了炸药的爆轰参数。用有碳相选择的VLWR程序计算了黑索今（ RDX）、奥克托今（ HMX）和太安（ PETN）等12种CHNO炸药的爆轰参数。结果表明：计算结果与实验值吻合较好。     

炸药爆轰法制备纳米金刚石

介绍了用炸药爆轰制备米金刚石的方法和产品的性质。讨论了制备和后处理过程的各种因素对制备结果和产品性质的影响。同时,还介绍了这种金刚石粉的一些应用,讨论了它的应用前景。     

高密实含能颗粒床燃烧转爆轰的实验与理论研究

给出了高密实含能颗粒床燃烧转爆轰现象的实验研究结果。根据实验观察到的现象，建立了描述燃烧转爆轰的两相流数学物理模型，并对模型中的某些本构关系作了改进。用MacCormack差分格式和自适应网格技术，对伴有强冲击波形成的物理过程进行了数值求解。数值预测的火焰传播、诱导爆轰长度和稳态爆轰速度与实验结果基本吻合，其结果与作者已发表的燃烧转爆轰的机理分析相一致[1]。     

高能推进剂燃烧转爆轰的实验和数值研究

为研究高能固体推进剂的安全性能，进行了燃烧转爆轰的实验。同时，用两相流模型进行数值模拟。结果明显，数值模拟和实验测得的火焰阵面传播曲线有较好的一致性。这种实验和数值的配合研究加深了对其燃烧转爆轰机理的认识。     

装填密度对高能推进剂燃烧转爆轰特性的影响

建立燃烧转爆轰（ＤＤＴ）实验系统，对高能推进剂多孔床ＤＤＴ过程的宏观参数进行了测量，得到了其速度增长规律，诱导爆轰距离，爆轰速度和爆轰压力，实验表明，在一定范围内，装填密度与诱导爆轰距离呈“Ｕ”型曲线关系，装填密度与爆速呈线性增长关系，从理论上对实验结果作了定性分析。     

低速爆轰的混合炸药

对不含猛炸药，且以低速爆轰的混僵炸药进行了实验研究。为使系统具有爆轰能力，使用了硝酸铵混合物和铝粉。用玻璃或脲-甲醛（urea-formaldehyde)树脂颗粒来削减爆轰参数。对不同组份和密度的混僵炸药进行了爆轰速度和临界直径的测定，研究结果显示，很多炸药都能非常低的速度（低于1000m/s)稳定爆轰，而其中有的密度还相当高（甚至超过2g/cm^2)。文章对现有研究结果从物理和化学上作了解释。     

爆轰合成纳米金刚石中保护介质的影响研究

为提高爆轰合成纳米金刚石（Ultrafine Diamond,简称UFD）的得率,就合成过程中保护介质水对纳米金刚石得率的影响进行了研究,并在合成过程中应用了固液两态的双重保护介质.结果表明,适量的水介质能明显提高纳米金刚石的得率,在本实验条件下,即装药量为100 g TNT/RDX注装混合炸药,110 升球形爆炸容器内,合成纳米金刚石的最佳水介质的量约为8.8 L;双重保护介质可进一步提高纳米金刚石的得率.     

CVD金刚石薄膜晶粒尺寸对热导率的影响

用直流等离子喷射法 ,以甲烷、氢和氩气的混合气体为原料 ,在钼基体上合成了较高质量的CVD金刚石薄膜。对该薄膜的生长面及其背面的晶粒尺寸进行了研究 ,指出其一般规律 ,进一步探讨了CVD金刚石薄膜的晶粒尺寸对其热导率的影响规律。     

高密实含能颗粒床燃料转爆轰的实验与理论研究

给出了高密度含能颗粒床燃料转爆轰现象的实验研究结果，根据实验观察到的现象，建立了描述燃烧爆轰的两相流数学物理模型，并对模型中的某些本构关系作了改进。用ＭａｃＣｏｒｍａｃｋ差分格式和自适应网络技术，对伴有强冲击波形成的物理过程进行了数值求解。     

铸装TNT/RDX爆轰过程导电性及反应区厚度实验

利用冲击起爆方式改进了炸药爆轰过程电导率的同轴测试方法,推导出其电导率计算公式.采用输入冲击波压力匹配的方法减小了反应区内波的反射作用和爆轰成长过程的不稳定性对其电导率的影响,进而测得铸装TNT炸药和TNT/RDX混合炸药爆轰过程中随时间变化的电导率曲线.通过分析曲线中拐点出现的原因,推导出炸药的化学反应时间和反应区厚度.研究结果表明,RDX的增加会降低铸装TNT/RDX炸药的最大电导率;得出铸装TNT炸药的化学反应时间约为0.08 μs,反应区厚度约为0.41 mm;几种铸装TNT/RDX炸药的反应区厚度均在0.5 mm附近.     

绝热剪切带内微孔洞演化规律研究

为深入了解绝热剪切带内微孔洞的演化规律,进而揭示高应变率加载条件下绝热剪切破坏的特殊规律,本文对D35钢进行了约束爆破实验,爆破后回收圆筒的微观观察表明,绝热剪切破坏要经过绝热剪切带内微孔洞形核、长大和相互联接形成裂纹等一系列演化过程.在Guduru P等人的测试结果和Li Shaofan等人数值仿真结果基础上,通过简化(剪切带内的温度分布为由剪切带中心向边缘线性降低,并最终降至与基体温度相同; 微孔洞的形核、长大受温度控制,长大速度随温度呈指数规律降低)对Timothy S P和Hutchings I M的模型进行了修正,修正后的模型可以定量的描述绝热剪切带内微孔洞的演化直至破坏的全过程,模型的描述与微观分析获得的实验结果有较好的一致性.     

舱室密闭空间中爆炸载荷后燃烧效应数值计算研究

为准确分析梯恩梯炸药在密闭空间中的爆炸载荷,在统一设施标准模型和基于能量守恒的简化计算公式基础上,提出了一种计算爆炸产物后燃烧能量的方法。该方法应用到基于有限元分析软件ANSYS/AUTODYN平台的数值模拟中,实现负氧平衡炸药在密闭空间中爆炸过程的数值仿真计算。计算结果与试验测试结果表明：梯恩梯炸药在密闭空间中发生爆炸时,其爆轰产物的后燃烧效应不可忽视;不考虑爆炸产物的后燃烧效应,数值计算得到的准静态压力较试验值低55%以上,50 ms内冲量较试验值低49%以上;将爆轰产物的后燃烧能量计入后,爆炸压力及冲量时程的计算值与试验值吻合较好,为结构受爆炸载荷响应分析提供了准确的输入载荷。     

舱室密闭空间中爆炸载荷燃烧增强效应试验研究

为研究梯恩梯(TNT)爆炸产物的燃烧释放能量对密闭空间中的爆炸载荷增强效应,开展7.50 g、11.25 g、15.00 g、22.50 g、30.00 g 5种不同质量的TNT分别在空气和氦气环境（抑制燃烧）密闭空间中的爆炸试验。通过压力、温度传感器及三维数字图像相关技术,得到爆炸载荷历程、准静态压力、封闭空间内气体温度、金属板试件的动态响应和最终变形等试验数据。对试验结果的分析和对比发现：TNT爆炸产物的燃烧效应对封闭舱室内的爆炸载荷与结构响应影响显著,5种不 同质量TNT在氦气环境中爆炸的准静态压力、温度峰值相较对应的空气工况中的降幅分别在38.81%~46.85%和57.53%~76.35%;试件最终变形较空气工况的降幅在19.1%~48.9%;建议在结构内爆响应的计算评估中应考虑爆炸载荷燃烧增强效应的影响。     

铸装TNT爆轰性能的数值模拟

参照ＬｅｅＥＬ等报道的有关铸装ＴＮＴ的ＪＷＬ形式状态方程及化学能释放率函数，从理论估算了不同反应率的定态雨贡纽关系和定常爆轰波结构；利用二维拉氏ＦＣＭ程序数值模拟铸装ＴＮＴ的冲击引爆、绕爆、隔爆等爆轰性能，对一些典型算例进行了计算，计算结果与文献给出的结果相一致。     

炸药爆轰温度的光纤光谱测量方法

本文介绍了炸药爆轰温度的光纤光谱测量方法、原理及测量系统的构成,用该装置测量了TＮＴ炸药的爆轰光谱,用黑体辐射判断朗克公式拟合,得到了爆轰温度。     

3,4-二硝基吡唑的性能表征及应用

为了探究3,4-二硝基吡唑(DNP)替代TNT作为新型熔铸炸药载体的可行性,采用光学显微镜、傅里叶红外变换光谱仪、紫外可见分光光度计及DTA/TG热分析仪器对其结构进行了表征,利用氧弹量热仪、电测法分别测试了DNP爆热、爆速,并应用VLW程序计算了TNT/CL-20,DNP/CL-20混合炸药的爆轰参数。结果表明,DNP热分解过程主要分为吡唑环断裂和硝基脱环、自催化加速反应两个阶段,热分解表观活化能为131 k J·mol-1;DNP爆热、爆速分别为4326 k J·Kg~(-1)、7633 m·s~(-1),计算得出DNP/CL-20混合炸药爆轰性能明显优于TNT/CL-20混合炸药,当DNP/CL-20=2∶3(质量比)时,计算爆压为39.4 GPa,爆速为8961 m·s~(-1)。     

拉拔成型无氧铜管在爆轰加载下的膨胀及断裂特性研究

为了探索拉拔成型无氧铜管是否满足标准圆筒试验的延展性要求,采用未经二次锻造的粗晶软态无氧铜,通过拉拔成型工艺加工成25 mm圆筒试验用的标准铜管。采用超高速分幅相机及扫描相机分别观测装填TNT炸药及JO-159炸药条件下的铜管膨胀及断裂过程,对比典型高应变率范围内铜管的断裂应变、裂纹扩展方向等差异,并分析铜管应变能对炸药驱动性能表征参数的影响。结果表明：TNT炸药爆轰加载下,铜管裂纹主要沿母线形成及扩展,其破片主要呈条状;而JO-159炸药爆轰加载下,铜管环向应变率及轴向应变率分别约为TNT炸药加载工况的1.34倍和2倍, 其断裂带易出现较为复杂的交错状态,形成密集小破片;这两种炸药爆轰下,该铜管的断裂直径均达到了初始直径的3倍,且表征炸药驱动性能的格尼速度未发生明显变化,因此可以满足一般高能炸药圆筒试验的要求。     

爆炸法制备超分散石墨的初步研究

介绍了用纯TNT及TNTRDX(8020)两种炸药爆炸的方法合成纳米级石墨粉末的初步结果,爆炸后在容器内收集到的黑色固体产物中碳的含量达912%,XRD和TEM的结果表明此黑色固体产物为石墨,颗粒尺寸分布在2～22nm之间。相对炸药量的得率:纯TNT为16%、TNTRDT(8020)为13%。