温压药剂的热持续杀伤能力研究

使用红外热成像仪分别对不同质量的温压药剂和TNT爆炸火球的表面温度进行了测量,根据实测结果拟合出温压药剂爆炸火球直径、持续时间与装药量的关系式.依据炸药的爆炸特性,计算了温压药剂爆炸火球参数并确定了热毁伤准则,对温压药剂和TNT爆炸产生的不同程度的热可杀伤半径进行了计算.结果表明,温压药剂具有较好的热杀伤效果,高温持续杀伤作用效果尤其明显.     

炸药爆炸事故冲击波,热辐射和房屋倒塌的伤害效应

讨论了冲击波伤害机理，包括直接伤害和位移伤害机理，推导了冲击波肺伤害死亡半径，头部和身体撞击死亡半径耳鼓膜破裂半径公式；讨论了火球热辐射伤害效应，推导了其伤害半径公式；讨论了房屋倒塌的伤害效应，介绍了其死亡人数的估计方法。     

温压炸药爆炸性能实验与数值模拟

设计了一种5kg级HMX基温压炸药,幵与等质量的TNT炸药进行了自由场静爆试验对比研究。冲击波数据显示,温压炸药相比TNT炸药,最大处ΔP和I分别提高了53.6%和35.6%;红外测温和高速摄像显示,温压炸药相比TNT,高温作用的时间更长,火球尺寸更大。另外用Autody2D软件对温压炸药的爆炸性能进行了数值模拟,结果与实验值符合较好,可以为后续温压炸药的研究提供参考。     

红外测温技术测量温压炸药爆炸温度

为了准确测量温压炸药爆炸温度,提出一种利用红外热像仪测量爆炸温度的方法。根据辐射测温原理建立红外热像仪测温模型,首先,结合爆炸火球辐射特性,进行红外热像仪的辐射定标、推导爆炸温度的计算公式,火球辐射温度反演。然后,讨论发射率和大气光谱透过率对测温精度的影响,并给出对应的补偿方法。以PMX炸药为例,应用该方法进行辐射定标和爆炸温度测量,获得爆炸火球随时间变化曲线。实验证明该方法是一种高稳定性、简单有效的测温方法,本研究为爆炸场温度测试提供了切实可行的解决方案。     

温压弹爆炸效应与防护技术研究现状

温压弹爆炸冲击波具有冲量高、持续时间长的特点,直接威胁坑道内防护门的安全,研究温压弹爆炸效应与防护技术具有重要意义;回顾了温压弹爆炸冲击波、温压弹爆炸冲击波作用下防护门动力响应及防护门抗爆炸冲击波防护技术研究现状,并分析了目前研究中存在的问题及解决方法,对下一步温压弹爆炸效应与防护技术研究具有较大参考价值。     

温压炸药爆炸能量输出的实验研究

为了指导温压炸药配方设计,研究温压炸药能量输出与组分及实验气氛关系,采用水下爆炸的方法,通过冲击波能、气泡能和总能量分析其能量输出特性。结果表明:在实验条件下,冲击波能和总能量在铝粉含量为40%时最大,分别为338.27 k J和2549.84 k J。气泡能在铝粉含量为50%时最大,为16.08 k J·g-1。含氧量是影响温压炸药能量输出的重要因素。     

壳体刻槽对温压炸药爆炸火球影响的试验研究

通过高速摄像系统对三种刻槽壳体的温压炸药装置爆炸火球进行观测,利用VB编制了火球尺寸批处理程序,实现了对记录信息的深度挖掘。重点对不同结构下的火球成长过程、最大半径和初始细节进行研究,分析了不同刻槽数目下火球成长的响应规律,得出了中心分散装药的爆轰能量与壳体结构破裂和诱导燃料爆轰之间存在一定的能量耦合关系,即存在最佳匹配,且可通过改变刻槽数目调整该匹配关系,为优化结构设计和提高云爆毁伤效能提供指导。     

光谱法遥感测定温压炸药爆炸温度的研究

应用带有望远镜的原子发射光谱双谱线瞬态高温测量系统遥测了炸药爆炸的瞬态买时反应温度,该系统的最大时间分辨率可达0.1 μs.实验得到温压炸药的爆炸反应温度-时间分布曲线,并与TNT同条件下的测试结果比较.结果表明,温压炸药爆炸时,产生2 300 K和2 050 K 2个温度峰值,分别对应于温压炸药爆炸反应的第一、第二阶段,TNT爆炸后只出现一个最高温度2 200 K;温压炸药1 900 K以上高温持续时间是TNT的2～3倍.     

FAE模拟装置温度场参数实验研究

通过外场实验,运用Mikroanscan7200V型红外热成像仪分别对TNT、SEFAE和DEFAE同量级的模拟装置爆炸火球的表面温度进行了测量,分析了同量级的TNT、LSEFAE、GSEFAE、DEFAE炸药的温度场的分布情况,结果表明,DEFAE表面温度最高,高温(≥1 000 ℃)持续的时间也最长;DEFAE的温度场效应要比SEFAE、TNT高;TNT、LSEFAE、GSEFAE和DEFAE在温度场接近最大温度时的火球平均直径的排序为DEFAE＞L-SEFAE＞G-SEFAE＞TNT.     

DNTF基层状复合温压装药爆炸过程及能量释放特性

为探究3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）对层状复合温压装药爆炸释能过程的影响，制备了外层装药具有不同铝粉含量（60%～94%）和不同DNTF含量（0～40%）的多种双层复合装药，采用密闭罐体进行了氮气与空气环境下的爆炸试验，并基于准静态压力与有效机械能的关联性，获得了装药在不同反应阶段的输出能量，同时结合爆炸火球的演变，分析了不同装药的铝粉后燃烧过程。结果表明，当外层装药的DNTF为40%时，其被冲击分散后，散布的DNTF颗粒极易点火并迅速增长，提升了铝粉无氧燃烧速率与云团边缘铝粉有氧燃烧速率，爆轰及无氧燃烧释放的机械能之和比同组分均匀装药提升12%；当外层装药中的DNTF由同比例的聚四氟乙烯（PTFE）替代时，铝粉抛撒后的燃烧速率大幅降低，与外层装药含DNTF的复合装药相比，释放的总机械能下降约22%，冲击波超压、温度也下降显著；当外层装药全部为铝粉时，高浓度的铝粉云团发生持续时间长且剧烈的有氧燃烧，释放的总机械能下降仅为5%，但爆轰及无氧燃烧释放的机械能之和却下降32%，冲击波超压峰值下降幅度较大。可见，复合装药外层中的DNTF组分对于提升铝粉云团的燃烧速率及爆炸早期的能量释...     

熔铸装药凝固过程温度场变化分析

为消除熔铸装药缩孔,对凝固过程内外温度场的关联工艺进行研究.分别对普通注装、冒口漏斗注装和热芯棒注装3种工艺熔铸装药凝固过程进行实验及结果分析,通过检测壳体外部温度预判壳体内部温度变化,实现壳体内部装药质量预判,得出影响熔铸装药凝固过程的温度变化规律.结果表明:装药凝固过程壳体内部温降随时间增加而降低,装药外部温度随内部中心温度降低而降低,且均呈直线变化.     

火药燃烧宽波段热辐射温度测量方法研究

为了准确测量火药燃烧时的高温瞬态火焰表面温度,利用辐射测温理论提出了火药燃烧宽波段热辐射测温方法,集成设计了高温瞬态温度测量系统,并采用单基发射药自由场条件下的燃烧试验,验证了高温瞬态温度测量系统的有效性和可靠性。结果表明,自由场条件下3m处的单基发射药燃烧火焰表面温度在1~10 kg等4种不同药量下实测为1500~1800℃,数据重复性较好,且测量结果与理论计算一致。     

对流和辐射对某火箭发射装药非稳态温度场的影响

为了研究对流和辐射对内含环形空气间隙的某火箭发射装药的非稳态温度场的影响,对装药温度场进行了数值模拟.以N-S方程为控制方程,将辐射换热量处理成能量方程中附加源项的形式,采用SIMPLE算法求解N-S方程,得到了裳药的非稳态温度场.将计算结果与2种简化模型(不考虑对流和不考虑辐射模型)的计算结果进行对比.结果表明,该文实验条件下,辐射换热对装药温度场的影响明显大于对流对装药温度场的影响.     

基于高速成像的爆炸温度场测试方法

为实现对爆炸温度场的动态测量,针对爆炸温度场变化快、范围广、温度高、难以测量的问题,提出一种基于高速成像技术的爆炸温度场测温方法.基于辐射原理推导出高速成像系统的温度测量模型,建立高速相机图像灰度值和被爆炸温度之间的对应关系,得到可通过控制高速成像系统曝光时间和透光率2个参数控制测温范围的算法;搭建高速成像爆炸温度场测...     

二甲基亚砜对乳胶基质耐低温性能及热分解特性的影响

为了提升乳化炸药的耐低温性能,向乳化炸药水相中加入不同含量的二甲基亚砜(DMSO)。利用析晶率实验、扫描电镜(SEM)观察和猛度实验,研究冷冻后(-2 0℃)乳化炸药的稳定性及爆轰性能,并结合热重-微商热重(TG-DTG)技术研究乳胶基质的热分解特性。实验结果表明,在-20℃冷冻条件下,与未添加DMSO的乳胶基质相比,加入1.5%(质量分数)的DMSO能使乳胶基质达到最大析晶率时间由24 d推迟到51 d;冷冻12 d后,含DMSO的乳胶基质其乳胶粒子分布更加均匀,DMSO含量为1.5%的乳化炸药较未添加DMSO的乳化炸药猛度增加29.9%;DMSO的加入对于乳胶基质热分解过程没有明显影响,但会降低其表观活化能,当DMSO含量为1.5%时乳胶基质表观活化能降低约18.5%。     

坑道内温压炸药的爆炸热效应研究

为了研究温压炸药在半密闭条件下的爆炸热效应,以WRe5/26热电偶作为效应物,对TNT、TBX-1及TBX-23种炸药在坑道内的爆炸进行了热响应温度测试。试验结果表明:在坑道环境下,温压炸药具有明显的二次燃烧过程,可形成较长的温度作用时间,表现出较大的温度场效应;与等质量的TNT相比,温压炸药爆炸后产生的温度场范围大、温度高、后续持续时间长,对坑道内的人员和设备能产生更大的破坏作用。     

盒式装药火烧温度的测试方法研究

为了测试盒式装药在受到火焰燃烧时的安全性能,运用自行设计的测控装置系统,实时监测盒式装药在受到外界火焰燃烧时盒内的温度变化以及盒外(距盒50mm)火焰燃烧的温度变化,分析研究了装药盒内外温度与时间的变化,并针对装药盒的密封性做了对比实验。研究发现在相同装药条件下,相比不密封的装药A,完全密封的装药B热分解峰值温度较高,装药发生燃烧反应的剧烈程度也较大。同时,通过计算其表观活化能,验证了自发火温度与实验测得结果的一致性,进一步证明了密封装药B的热安定性以及此套测控装置的可用性。     

金属电爆炸等离子体辐射温度测量

为了研究金属电爆炸现象,采用多通道光学高温计对金属桥箔和金属桥丝电爆炸产生的等离子体光谱辐射亮度进行了测量.根据普朗克黑体辐射定律,计算了金属桥箔和桥丝电爆炸后,等离子体产物的辐射温度.桥箔电爆炸等离子体的最大辐射亮温度约在3.0×104K～4.5×104K之间,桥丝爆炸等离子体的最大辐射亮温度约在2.3×104K～3.50×104K之间.