基于连续压导探针的炸药爆速和临界直径测试方法?

临界直径是确定炸药合理装药直径、预防炸药拒爆和不完全爆轰的重要指标,对炸药性能提高和高效利用有着十分重要的意义。设计了一种连续压导探针和楔形装药装置,在对炸药爆速进行测试的同时,利用炸药在临界直径不完全爆轰的特征,通过寻找爆轰波传播的拐点确定炸药临界直径。试验结果表明:装药密度为0.9g/cm3的铵油炸药爆速为3 261 m/s,临界直径为12.5 mm。提供了一种可同时测得炸药爆速和临界直径的方法,该方法简单,试验费用低,对炸药参数测试具有一定的指导意义。     

球形装药水下爆炸近场测量的连续探针法研究

为了在水下爆炸的单次试验中连续获得炸药爆轰波和近场冲击波的时程曲线,研制了一种压导式连续电阻丝探针,并基于此设计了球形装药水下爆炸测试系统。采用粉状黑索今（RDX）炸药进行120 mm直径的球形装药水下爆炸试验,测量获得了多组爆轰波-冲击波时程曲线。通过对爆轰波段数据进行拟合得到了待测RDX炸药的爆速,利用冲击波段数据计算得到了炸药爆压、绝热指数以及水中冲击波的衰减规律,并与康姆莱特半经验公式和数值模拟结果进行了对比。结果表明：运用新型电阻丝探针测得的RDX炸药参数与理论值相比,爆速、爆压和绝热指数的相对误差分别小于3%、5%和2%;模拟得到的近场冲击波峰压和速度曲线与试验结果基本吻合,最大误差不超过10%.     

水下爆炸实验法在工业炸药JWL状态方程测定中的应用研究

为了方便可靠地测定工业炸药爆轰产物的JWL状态方程,基于压导式连续电阻丝探针设计柱形装药的水下爆炸斜冲击波测量系统,对工业改性铵油炸药(ANFO)进行3组水下爆炸实验,获得其爆轰波-冲击波时程曲线;通过对二维定常流场柱形装药水下爆炸的分析,得到斜冲击波阵面的轨迹,并求解出炸药的爆压、绝热指数、水气界面夹角等参数。以水中斜冲击波阵面和水气界面夹角的实验和模拟结果作为比较对象,通过调整Autodyn有限元分析程序中的JWL方程参数,最终测定出ANFO的JWL状态方程参数。模拟结果与实验结果一致性好,其中斜冲击波波阵面的误差均小于±5%,水气界面夹角的误差在±3%以内,表明所述水下爆炸实验对于大尺度工业炸药的JWL方程参数测定合理可靠。     

爆炸焊接波状界面形成和发展的研究

为了研究在爆炸焊接过程中波状界面的形成机理，本文采用对不同强度基板爆炸焊接实验与SPH数值模拟相结合的方式对试样界面形貌及其焊接过程进行了分析。实验发现当焊接参数在可焊窗口以内时，强度较低的材料界面比较容易形成周期性波纹，而且数值模拟结果显示在碰撞点后两个周期的范围内，界面粒子仍然具有较高的运动速度并沿界面持续运动形成界面波；而强度较高且表面光滑的材料则难以形成波状界面。结果表明：爆炸焊接波状界面的形成需要扰动的积累进而触发Bahrani刻入机理，而当界面缺少扰动时则难以形成波状界面；在碰撞点离开后的两个周期范围内，波状界面的熔融金属将沿界面持续运动最终形成稳定的界面波。     

两种介质中爆轰波和冲击波连续测量技术研究

通过自制的有机玻璃压导探针,对炸药、有机玻璃和水中的爆轰波和冲击波进行连续测量,得到了爆轰波和冲击波的时间历程演化曲线。由此计算出炸药爆速、有机玻璃和水中冲击波速度随时间的变化曲线;再由有机玻璃和水的冲击雨果尼奥关系式和动量定理,计算得到了炸药爆压、有机玻璃和水近场冲击波速度、压力变化曲线。结果表明:理论计算结果与有机玻璃和水的冲击波和炸药爆压试验结果基本吻合,能够准确反映冲击波在有机玻璃和水中的衰减规律。     

炸药殉爆的连续压导速度探针判定方法

为了更可靠、更直观地判定炸药的殉爆情况,基于自行研制的连续压导速度探针,设计了一种可以量化判定炸药殉爆的测试方法;利用该法对不同RDX/铵油炸药(ANFO)比例的混合装药进行了测量,给出了测试曲线可能出现的3种结果作为判定炸药殉爆的依据,对RDX/ANFO(质量比50%/50%)的混合装药进行了多组重复性实验,得到其殉爆距离,并对主发装药和被发装药的爆速进行拟合。结果表明,当爆轰波-冲击波总行程等于主发装药、被发装药和空气间隔的总长度时,说明被发装药发生殉爆,当行程小于总长度时,则表示未殉爆;RDX质量分数为0和15%时殉爆距离小于20mm,RDX质量分数为50%时殉爆距离为220mm;连续压导探针所能记录的空气冲击波的最大间隔为60mm,而殉爆的被发装药爆速与主发装药基本一致,两者相差0.02%～4.4%。表明连续压导探针法可以可靠并定量地判定炸药的殉爆情况。     

钨锡复合粉末的制备与爆炸压实

研究了钨锡合金粉末的制备及其爆炸压实。首先,研究了钨与锡之间的可焊接性,从而为制备钨锡合金粉末提供了依据。然后,通过在强碱溶解中加热钨粉和锡粉制备出了钨锡合金粉末。最后,对钨锡合金粉末进行爆炸压实,并使用连续压导探针测量实验中所使用炸药的爆速。结果表明:使用测得的爆速计算出炸药的爆压约为3.24 GPa。对爆炸压实后得到的钨锡块体进行表征,测得其密度为16.017 g·cm~(-1),维氏硬度在2100～2470 MPa之间。     

一种测量工业炸药临界直径和临界厚度的连续电阻丝探针法

为了定量判定工业炸药的临界直径和临界厚度,自行研制了一种可连续测量爆轰波和冲击波速度的电阻丝探针,并以粉状铵油炸药(ANFO)为测试对象,设计了无约束锥形和半约束楔形两种装药形式,利用单发实验便可分别测得粉状ANFO炸药在两种约束条件下的爆速变化曲线,从而计算出相应的临界直径和临界厚度。结果表明:粉状ANFO炸药的临界直径随炸药密度的增大而增大;所测炸药在0.67 g·cm~(-3)密度下无约束条件时的平均临界直径为16.75 mm,底部钢板约束时的平均临界厚度为7.06 mm,两者的比值为2.37。     

事故树法在高耸构筑物爆破事故预防中的应用

根据以往工程实践总结得出了高耸构筑物拆除爆破的常见事故类型,通过建立事故树,找出了引起高耸构筑物爆破事故的主要原因,最终提出了预防相应事故发生的措施,并成功应用于湖南冷水江市电厂110 m冷却塔的爆破实践中.     

炸药爆速连续测量的杂波分析及新型探针的研制

针对商用连续电阻丝探针在实际爆速测量过程中易出现间断、跳跃等波形不连续问题,通过理论推导和数值仿真,分析了产生此类杂波的若干原因:外界电磁波干扰、探针中空气冲击波与金属射流干扰。同时结合分析结果,提出了消除各类干扰因素的方法,即通过元件外壳接地和对整个测试电路进行严格的电磁屏蔽;采用压致导通原理代替原先的高温电离导通,改进探针结构和制作工艺,以消除金属射流与降低前驱空气冲击波的影响,最终构建了抗杂波干扰的新型压导探针连续爆速测试系统,测得了较为光滑的爆速曲线,提高了测试数据的准确性。