叠层复合装药殉爆安全性试验及数值模拟

叠层复合装药是由两种或两种以上装药通过叠加的方式复合而成,可以通过装药结构设计调控其安全性和能量输出特性.为研究叠层复合装药的殉爆安全性,选取典型高能炸药与钝感炸药组合的叠层复合装药为研究对象,通过数值模拟和殉爆试验研究装药结构对临界殉爆距离的影响规律.结果表明,相比于单一高能炸药PBX?1,复合装药临界殉爆距离可减小...     

含预制缺陷PBX炸药裂纹扩展过程的试验研究

以典型HMX基PBX炸药为研究对象,采用圆弧巴西试验和数字散斑方法,通过预制缺陷的方式研究了不同缺陷条件下炸药裂纹的扩展过程.研究表明,不同缺陷下炸药裂纹扩展过程的差异较大,当缺陷位于加载轴向时,主裂纹完整贯穿试样中心,而当缺陷与加载方向存在夹角时,主裂纹从缺陷两端附近向加载面扩展,且不再通过试样中心.     

聚能射流冲击起爆屏蔽压装PBX炸药的试验研究

为了分析由聚能射流引起的两种典型屏蔽压装PBX炸药的冲击起爆感度,采用某Ф80mm制式破甲弹作为标准射流源,在炸高为150mm的条件下,对不同厚度45~#钢覆盖板屏蔽的PBX-1和PBX-2炸药进行了射流冲击起爆感度试验;采用"兰利法"对覆盖板的厚度进行选取,得到了聚能射流引爆两种典型压装PBX炸药的临界隔板厚度。结果表明,临界爆轰时,PBX-1炸药覆盖板厚度为35～40mm,PBX-2炸药覆盖板厚度为140～150mm,即PBX-1的临界隔板厚度比PBX-2炸药减少73.3%;PBX-1炸药起爆所需的射流能量为185mm~3/μs~2,远高于PBX-2炸药,因此PBX-1炸药的射流安全性显著优于PBX-2炸药。     

RDX基PBX药柱烤燃过程的数值模拟

为合理评估炸药的热安全性,采用自主编写的有限元软件—"含能材料动态响应数值模拟软件",对黑索今(RDX)基高聚物粘结炸药(PBX)药柱的烤燃过程进行了数值模拟,实现了炸药多步热分解反应的动力学过程。探索了点火区域各组份质量分数随温度的变化规律。结果表明,400 K时,初级热分解反应开始加速,450 K时次级分解反应明显发生,至460 K时,第三步热分解反应开始加速,气体终产物逐渐积累,当气体终产物质量分数为0.006%时,发生点火。此外,随着升温速率增加,炸药点火时间急剧衰减,中心点温度下降。     

三种破片对带壳炸药冲击起爆能力的数值分析

基于球形、平头圆柱和立方块破片撞击带钢壳炸药的模型,采用数值模拟方法,研究了带壳炸药受破片冲击起爆的基本规律,给出了带壳炸药冲击起爆的阈值速度.结果表明,除了破片几何尺寸和质量外,破片着靶姿态对冲击起爆阈值速度也有明显影响,尤其是立方块破片.     

尖拱类弹丸的头形系数

定义了一个新型的用于描述一般尖拱类弹丸侵彻性能的头形系数NL，该系数是无量纲的，并且具有很强的实用性和适应性。该系数考虑了弹丸的平头效应，对截卵形弹丸和平板－尖拱弹丸等复杂头形同样适用。将该系数应用到Forrestal侵彻方程中，扩大了它的应用范围。运用修正过的Forrestal方程，计算了截卵形弹丸侵彻混凝土的最终侵深，试验结果表明头形系数NL在截卵形弹丸的侵彻问题中具有许多优越性。另外，系数NL对其它如相割尖拱和平板－尖拱等复杂头形的弹丸的适用性还有待于试验验证。     

基于ABAQUS的PBX炸药烤燃试验数值计算

建立了炸药烤燃过程的三维计算模型,采用Frank-Kamenetskii模型描述炸药自热反应的放热过程,编写了ABAQUS有限元软件的用户子程序HETVAL,模拟计算了不同升温速率、装药尺寸和壳体厚度等条件下PBX炸药的烤燃过程,分析了点火位置的分布规律。计算结果表明,随升温速率的增加和装药长径比的减小,点火位置从PBX炸药内部移向边缘;随着升温速率的增加,炸药的点火时间显著缩短;装药尺寸和壳体厚度对PBX炸药点火时间和点火温度的影响较小。     

国外钝感弹药危害缓解设计的原理和方法

控制弹药在意外刺激下反应烈度的缓解技术是钝感弹药的关键技术之一,对提高弹药安全性具有重要作用。为了给致力于提升弹药综合性能的科研工作者提供参考,本文在分析国外有关缓解技术的研究进展基础上,归纳总结了针对降低弹药在热、力及其复合刺激下反应烈度的结构缓解和防护设计的原理和方法,认为其核心是降低意外刺激能量和控制装药反应演化进程。在此基础上,提出了深入研究装药的点火及其反应演化机制、复合壳体技术、装药-结构-缓解一体化设计技术三个研究方向。     

装填系数对破甲杀伤复合战斗部威力影响的数值模拟

为了提高破甲杀伤复合战斗部的毁伤威力,研究了装填系数对战斗部破甲和杀伤威力的影响。采用理论分析的方法,计算了战斗部装填系数从0.71增大到2.00时破片的成型和杀伤半径;采用非线性有限元软件LS-DYNA,对比分析了战斗部装填系数为0.80、1.00、1.20、1.40和1.60时成型射流的破甲深度,得到了装填系数与破片杀伤半径、成型射流破甲深度的关系。结果表明,随着装填系数从0.71增大到1.86,杀伤半径从9.1 m增大到10.2 m;继续增加装填系数至2.00,杀伤半径不再增大;随着装填系数的增加,破片平均质量减小;装填系数从0.80增加到1.60过程中,破甲深度先减小后增大,最大破甲深度为143.30 mm。     

强约束下典型熔铸和浇注炸药的烤燃特性对比

利用自行设计的烤燃试验装置,以熔铸RHT-1和浇注GHL-1 2种典型炸药为研究对象,试验研究了厚壳体强约束下2种炸药慢速烤燃和火烧时的反应特性,并将试验结果与薄壳体和相关战斗部的烤燃结果进行了对比。研究表明:在所研究的厚壳体强约束情况下,浇注炸药火烧时的安全性显著优于熔铸炸药,而其慢速烤燃时的安全性略高于熔铸炸药;熔铸装药战斗部可以通过换装浇注炸药提高其安全性。