RDX基含铝炸药水中爆炸近场冲击波特性

通过水中爆炸试验,得到了RDX基含铝炸药在不同比例距离((-R))处的水中冲击波峰值压力、冲量和冲击波能.结果表明,在测试范围内,(-R)＜1.5 m/kg1/3,Al的质量分数为10%～20%时,冲击波峰值压力基本不变;(-R)≥1.5 m/kg1/3时,Al的质量分数为0～30%时,冲击波峰值压力基本不变.测试范围内,Al的质量分数为20%～30%时,冲量基本不变;Al的质量分数小于20%,冲量随Al含量的增加不断增大.(-R)＜1.0 m/kg1/3时,冲击波能随比例距离的增加而不断衰减;(-R)≥1.0 m/kg1/3时,冲击波能随比例距离的增加基本保持不变.(-R)=0.79 m/kg1/3(药柱18倍半径处)时,冲击波能量利用率只有25%左右,初始冲击波能损失了近1/2～3/5.     

炸药水中爆炸规律的研究进展

通过对比炸药空中爆炸的特性,阐述了水中爆炸的显著特点,分析和总结了炸药水中爆炸规律的研究现状,包括水中爆炸冲击波理论研究、气泡脉动和目标对炸药水中爆炸的动态响应等,并根据已有的研究现状,提出了目前炸药水中爆炸机理的两大类研究热点和发展培势,即应重点进行炸药水中爆炸毁伤作用及水中爆炸载荷的能量输出结构研究,深入研究目标对于炸药水中爆炸近场能量输出结构的动态响应过程。附参考文献31篇。     

炸药爆炸能量的水中测试与分析

介绍了炸药爆炸能量的水中测试方法,对TNT和3种新设计的含铝炸药进行了水中爆炸的实验研究,比较了各炸药的爆炸性能.结果表明,发现冲击波峰值超压、冲量和冲击波能流密度等参数较好地符合爆炸相似律,得到了新配方各参数的爆炸相似律系数.计算了炸药的冲击波能和气泡能,并提出了计算爆炸总能量的方法.把实验测得的炸药的总能量与KHTR程序计算的爆热进行对比,二者符合得较好,说明了KHTR程序可用.     

多功能爆炸压力测试系统的设计研究

设计出一套多功能爆炸压力测试系统。该系统可分别对液体蒸气、粉尘、可燃气体与空气混合后的爆炸压力进行测试,也可通过安装示波器、光敏二极管、高速摄影仪等对爆炸过程的其他参数进行测试,为进一步丰富、完善爆炸理论和爆炸试验提供了可靠的数据,也为安全工程专业的爆炸灾害防护提供了一定的依据。     

不同起爆方式对TNT水中爆炸作用的影响

通过小型爆炸水池实验,研究了端面点起爆和中心点起爆状态下TNT装药水中爆炸能量输出结构的变化规律,并将两者进行了对比.结果表明,装药端面点起爆后,能量输出结构-冲击波压力峰值和比冲量有较大的变化,靠近起爆端方向的冲击波压力峰值和比冲量变化均较其他方位提高,端面点起爆状态比中心点起爆特定方位的冲击波压力峰值和比冲量增大约10%.得出在装药形状基本不变的条件下,改变起爆方式即可实现在水下特定方位处的爆炸能量输出结构变化.另外,聚能结构的存在,对爆炸远区冲击波比冲量的提高有益.     

炸药空中与水中爆炸冲击波超压的换算关系

通过经验公式分析及模拟实验研究,对炸药装药空中与水中爆炸产生的冲击波超压换算关系进行了研究.结果表明,当比例距离r=R/W1/3的取值范围在1.5～2.5时,炸药装药空中与水中爆炸冲击波超压有定量的换算关系,并拟合出确定的换算公式.通过理论和经验数据分析,得出其他装药水中冲击波超压TNT当量的换算方法,冲击波参数TNT当量应根据炸药水中爆炸的冲击波能进行换算.通过对比证明,根据冲击波参数TNT当量修正后的经验公式计算结果精度可以满足工程设计使用.     

管道内甲烷—空气混合物爆炸压力测定

本文就管道内甲烷-空气混合气体爆炸的压力测试展开实验研究.论文首先探讨了可燃气体爆炸的理论依据,接下来对测试系统的主要组成部分——动态采集存储仪和压力传感器的技术性能做了阐述,经过多次对比实验,确定了测试系统的采集参数及配置参数,并运用该系统对不同浓度的甲烷的爆炸压力进行了多次测试,从实验的角度得出了气体浓度对爆炸压力等特性的影响规律.并对实验过程中出现的一些问题进行了分析.     

水中爆炸冲击波对靶体结构的毁伤准则研究

为了准确评估水中爆炸冲击波对靶体结构造成的毁伤程度,给出了冲击波毁伤威力参量的一般形式W~n/R(W为装药质量,R为爆距,n为待定系数),并在量纲分析推导W~n/R与结构毁伤的函数关系的基础上,提出了采用W~n/R作为水中爆炸冲击波毁伤准则与判据的通用形式。利用AUTODYN软件模拟了水中爆炸冲击波分别对圆板和圆筒靶体结构的作用,对比分析了以不同冲击波毁伤威力参量作为毁伤准则与判据的等毁伤曲线。结果表明,冲击波峰压、能流密度(冲击因子)、比冲量等威力参量均不能独立作为毁伤准则与判据;基于W~n/R提出的毁伤准则与判据在评估靶体结构的毁伤程度时误差更小,均方差仅为其他准则的8%～36%;所提出的W~n/R可视为一种峰压—比冲量联合形式的毁伤准则与判据,根据不同条件n的取值在0.333～N_i之间。所提出毁伤准则和判据用于评估水中爆炸冲击波对靶体结构的毁伤时具有良好的通用性和实用性。     

热通量传感器在爆炸场热辐射测试中的应用

利用一种热通量传感器(HFM)测试系统研究了爆炸场的热辐射效应,测试了质量为27 kg的固液复合含铝炸药、固体复合含铝炸药、燃料空气炸药以及TNT4种炸药的爆炸场热效应,得到了相应的热通量动态曲线.依据云爆药剂的爆炸特性,分析了爆炸场的热效应以及热毁伤效应.结果表明,通过HFM可以获得明显的爆炸场热通量信号以及HFM的...     

热分析在PVDF含量测试中的应用

建筑用热熔型氟碳涂层中PVDF含量必须不低于70%,但目前该要求对于已涂装的干膜缺乏行之有效的检测方法.热分析在微量分析领域具有突出的优势,笔者将差示扫描量热法(DSC)与热重分析(TGA)应用于PVDF含量测试,形成了较为有效的检测方法.     

壳体厚度和爆炸深度对水下爆炸冲击波的影响

根据Cole水下爆炸冲击波经验公式和C-J爆轰理论,用AUTODYN软件对带壳小药量装药水下爆炸进行数值模拟,计算了不同壳体厚度的TNT水下爆炸冲击波压力峰值,得到带壳装药水下爆炸冲击波峰值压力的拟合公式,分析了冲击波随装药壳厚与半径比以及爆炸深度的变化规律.结果表明,带壳装药水下爆炸的冲击波峰值压力随壳厚与装药半径比...     

水下爆炸冲击波传播的近似计算

水下爆炸冲击波传播计算由能流密度一时间曲线经验表达式化简。用简单数值积分法解由拉格朗日形式流体动力学方程、Hugoniot方程和能流密度一时间关系式组成的偏微分方程组,不同距离处的冲击波峰值由单点初始数据计算。结果表明,由近似计算方法所得结果与实测数据和相似律结果一致。适当选取起算参数,在5倍装药半径以外的爆炸远场范围计算精度良好。5倍装药半径以内的爆炸近场,冲击波未充分形成,计算方法失效。计算了几种含铝炸药的冲击波传播,表明冲击波能显著影响冲击波传播特性,冲击波能有利于抑制超压衰减。     

冲击波压力传感器灵敏度的动态校准

为了定期校准冲击波测试用压力传感器的灵敏度,采用阶跃压力发生器对测量气体介质的传感器灵敏度进行动态校准,产生的阶跃压力信号最高压力为7MPa;采用水动力脉冲发生器对液体介质动态压力传感器的灵敏度进行动态校准,产生的液体脉冲压力信号最高胝力幅值为140MPa,并可由标准比对传感器准确确定幅值。结果表明,两种方法是准确可靠的,与新出厂校准的动态压力测试用传感器的灵敏度进行比较,相对误差不超过0．6％。     

炸药水下爆炸冲击波参数的修正

根据有限水域中TNT、钝化RDX的测试结果,结合所采用传感器的特点．得出了一种修正冲击波参数(峰压、比冲能)的方法。结果表明,修正后的峰压与计算值接近,TNT、钝化RDX的比冲能分别占其总能量的46％、44％左右,并使测试总能量占其爆热值的95％以上。     

DNTF基含硼和含铝炸药的水下能量

理论计算了DNTF基含硼和含铝炸药的爆炸性能参数,通过水下能量及爆热测试研究了它们的能量特性。结果表明,含硼质量分数15%的DNTF基炸药水下能量可达到2.1倍TNT当量,并出现最大值。含铝质量分数10%-50%的DNTF基炸药的水下能量随铝含量的增加呈上升趋势,其最大值可达到2.67倍TNT当量。当铅或硼的质量分数低于18%时,含硼DNTF炸药的能量高于含铝炸药。硼铝联用,也可获得较好的能量特性。     

纳米铝对RDX基炸药水下爆炸能量的影响

为了探索纳米铝对RDX基压装炸药的水下爆炸能量的影响,测试了含纳米铝、微米铝、以及纳米铝和微米铝级配的RDX基炸药水下爆炸能量,分析了其水下爆炸能量的变化规律。结果表明,RDX基压装炸药中,当单独使用纳米铝或微米铝时,纳米铝对炸药水下爆炸总能量的提高不如微米铝;当铝粉总质量分数为30%,且纳米铝和微米铝的质量比为1∶2时,水下爆炸总能量比单独使用微米铝时提高7%,说明纳米铝和微米铝合理级配能够提高铝粉的能量释放效率。当铝粉总质量分数为35%时,即使采用级配也无法提高含铝炸药的水下爆炸能量。     

Full‐field Peak Pressure Prediction of Shock Waves from Underwater Explosion of Cylindrical Charges

Cylindrical charge is a main form in most application of explosives. By employing numerical calculation and an indirect mapping method, the relation between peak pressures from underwater explosion of cylindrical and spherical charges is investigated, and further a model to predict full‐field peak pressures by the former one is developed and then verified by experiments. Besides, a method to intuitively sketch the corresponding orientational performance is proposed and discussed. The results indicate the following: when R /R ₀ ranges from 12 to 100, the mapping relation is nearly dominated by the amplitude similarity constant K_p , and an approximate shifted sine relation between K_p /K ₀ and action angle exists; in cases that L /d is over 1.5, the prediction model shows a good agreement with experimental data, with most errors below 10% and it is also universally applicable for different explosives; the directivity of peak pressure distribution in underwater explosion is continuously improved along the increasing L /d but no significant influence appears after L /d becomes over 5.     

负压环境对炸药爆炸冲击波影响的实验研究

为了研究负压环境对炸药爆炸冲击波的影响,在自制可调真空度爆炸容器中进行负压爆炸实验,采用PCB压力传感器测量罐体轴线固定位置点的冲击波超压,分析了在0、-20、-40、-60、-80、-90、-99kPa等不同负压环境下罐体内测点爆炸冲击波反射超压时程曲线。结果表明,爆炸环境负压降低,测点一次、二次冲击波峰值超压随之降低,在-40kPa和-99kPa负压环境下超压降低显著;爆炸冲击波速度大小与传播介质密度相关,即环境负压越低,气体越稀薄,冲击波传播速度越快;爆炸冲击波速度随环境负压降低而升高,与超压降低强度无相关性;负压环境不改变容器内实验雷管爆炸的气体产物生成量;在近似真空环境中,爆炸冲击波主要以爆轰产物为传播介质,冲击波速度提高受限于爆轰产物运动速度,强度弱,衰减迅速。     

水下爆炸能量测试中炸药入水深度的确定

研究了试样入水深度和气泡脉动周期的关系，并对测定的气泡脉动周期与计算值进行了比较，确定了有限水域炸药试样的合理入水深度。