基于内聚裂纹模型的高聚物粘结炸药模拟材料动态巴西实验的数值模拟

高聚物粘结炸药(PBX)是战斗部的关键组成部分,其动态力学行为,特别是动态断裂特性关系到战斗部的安全性和使用可靠性。基于内聚裂纹模型,对PBX模拟材料(PBX-M)的动态巴西实验进行数值模拟,对比霍普金森杆实验中测得的拉伸应力曲线,以及高速摄像结合数字图像相关方法得到的试样表面位移场和应变场。对比结果发现,拉伸应力峰值的数值模拟结果比实验结果小约5%,拉应变集中带的数值模拟结果与实验结果的偏差小于15%,验证了内聚裂纹模型的有效性。根据数值模拟结果,探讨了PBX-M试样在动态巴西实验过程中的起裂和裂纹扩展规律,给出了裂纹宽度的定量化信息。     

二级轻气炮弹速激光测量系统

介绍了激光测速法在二级轻气炮弹丸速度研究中的应用。为了满足对二级轻气炮毫米级弹丸速度高精度测量的需求,采用激光光束遮断法,研制了毫米级弹丸片状激光测量系统,系统主要包括发射端和接收端两个部分。整个系统可安装于二级轻气炮的炮管延长段,结构紧凑、抗干扰、有效测量范围大,可作为高速弹丸速度测量手段。应用该系统进行了模拟测速实验和二级轻气炮弹丸现场测速实验,并给出了典型测速实验结果。     

双层圆柱形爆炸容器弹塑性结构响应的实验研究

本文介绍了平封头的圆柱形双层爆炸容器的设计特点。对其在爆炸载荷作用下的弹塑性动力响应进行了实验研究。在采用了多层容器结构和薄壁钢管能量吸收装置等措施后 ,容器安全地承受了爆炸装置形成的弹片和冲击波的破坏作用。     

PBX 9501炸药动态增强因子的预测公式

为量化应变率效应对PBX炸药力学性能的影响,引入动态增强因子的概念。以PBX 9501炸药为研究对象,总结并收集了其在不同温度和不同应变率下的压缩强度和拉伸强度数据,利用WLF时温等效原理将不同温度下的数据换算成室温条件对应应变率下的值,补充了缺少的强度数据。基于实验数据,分别拟合了PBX 9501炸药压缩强度和拉伸强度的动态增强因子的预测公式。结果表明,随着应变率的变化,PBX 9501炸药的压缩强度和拉伸强度在双对数坐标下均呈现双线性增长趋势,但是压缩强度和拉伸强度的变化趋势是不同的。在给定的应变率范围内,压缩动态增强因子的最大变化值超过40,而拉伸动态增强因子的最大变化值小于10。用这些经验公式,可预测不同应变率下PBX 9501炸药的强度变化,便于工程应用。