聚能射流引爆屏蔽PBX的实验研究

为得到聚能射流引爆屏蔽PBX和B炸药的临界条件,采用某制式聚能装药对不同厚度屏蔽板屏蔽的PBX和B炸药进行了侵彻引爆实验,得到屏蔽炸药临界引爆的屏蔽板厚度;通过闪光X射线照相实验测定了与临界屏蔽板厚度相对应的射流穿靶后的剩余射流头部速度和直径,得出引爆屏蔽PBX和B炸药的射流引爆判据u^2d分别为38．4mm^3／μs^2和15．5mm^3／μs^2。将B炸药射流引爆判据的实验数据与文献报道数据进行对比,证实了实验结果的正确性。此外,在临界屏蔽板厚度相同条件下,对装药厚度不同的屏蔽PBX和B炸药进行了侵彻引爆实验,结果表明,药柱厚度变薄,不利于聚能射流引爆炸药。     

起爆方式对线性聚能装药射流形成的影响

以工程中常用的柔性切割器为研究对象,在不考虑端部效应的前提下,对3种起爆方式下线性聚能装药射流的形成过程进行了理论分析和数值模拟。结果表明,不同起爆方式下射流头部速度以端部面起爆最大,线起爆次之,端部点起爆在端面附近处形成的最低,但在距端面一定距离处,射流头部速度又能增大到与端部面起爆的速度相近。在射流内部,端部面起爆形成的射流在内部各点处的速度都是3种起爆方式中最大的,而端部点起爆时,则是随着距起爆点距离的增加由处处小于线起爆的射流速度分布转变到与端部面起爆相同的射流速度分布。在此基础上进一步提出3种起爆方式下线性聚能装药切割目标的数值模拟方法。     

聚能装药逆向环形起爆射流形成的数值计算

用LS－DYNA程序对小长径比聚能装药逆向环形起爆时形成高速射流以及正向起爆时形成低速射流进行了三维数值模拟,计算结果与实验吻合,计算的逆向起爆形成射流头部速度为8．78km/s,而正向起爆形成的射流头部速度为4．86km/s。数值模拟证明：长径比聚能装药逆向环形起爆时形成高速金属射流是可行的。     

PBX炸药二维冲击起爆机理的数值模拟

建立了基于KIM模型的一个化学反应速率方程模型,用于分析PBX起爆和爆轰行为的损伤作用.运用遗传算法确定了反应速率方程的相关参数,通过与Forest-Fire反应速率模型数值模拟结果对比,验证了所建模型的合理性.将所建反应速率方程模型嵌入有限元程序对PBX炸药二维冲击起爆过程进行数值模拟,数值模拟结果与试验结果吻合较好,可以描述分析受冲击加载造成孔隙率、颗粒尺寸等变化的损伤炸药的冲击起爆过程.     

破片冲击起爆屏蔽B炸药比动能阈值研究

为了研究破片冲击起爆屏蔽B炸药的比动能阈值,采用六棱柱和圆柱钨合金破片冲击带有40Cr炸药盒的B炸药,并测量了B炸药的速度阈值。根据比动能的计算方法,得到破片冲击起爆屏蔽B炸药的比动能阈值范围。运用Autodyn-3D软件和点火增长Lee-Tarver模型,计算了两种破片在垂直侵彻和最大迎风面积两种状态下的比动能阈值,重点研究了最大迎风面积状态下破片冲击起爆屏蔽B炸药的比动能阈值随长径比的变化规律。结果表明,六棱柱破片的比动能阈值低于圆柱破片;随着长径比的增加,破片冲击起爆屏蔽B炸药的比动能阈值先增加后减小。     

高品质压装HMX基PBX炸药的冲击波感度

为改善HMX基PBX的安全性能,通过隔板试验研究了高品质HMX的粒度对压装PBX炸药冲击波起爆性能的影响.结果表明·对于相对密度较高(98.5％TMD)的压装HMX基PBX,与普通品质(平均粒径30μm)相比,使用高品质HMX(20 μm)后PBX的冲击波感度下降了7％,当高品质HMX的粒度增至150μm后,其冲击波起...     

固体炸药冲击起爆尺寸效应的数值模拟

固体炸药样品的装药尺寸对其冲击起爆的特性有着比较明显的影响，本文利用非线性有限元方法模拟计算了JO－9159炸药冲击起爆过程，分析了炸药冲击起爆过程的尺寸效应，结果表明，在一定范围内，JO－9159炸药的起爆力阈值随装直径和装药长度的增大而减小。     

背板材料及炸药厚度对破片冲击起爆8701炸药装药的影响

为了研究背板材料及炸药厚度对破片冲击起爆8701炸药装药的影响,设计了单一破片和双破片冲击起爆屏蔽8701装药的试验。采用AUTODYN-3D软件进行数值模拟,通过改变背板材料及炸药厚度,来改变背板反射波的幅值,探究其对装药起爆阈值的影响。试验结果表明,在本研究装药结构下,除双破片撞击产生的冲击波叠加作用影响装药起爆的速度阈值外,背板反射波亦影响装药起爆的速度阈值。模拟结果表明,临界起爆速度随背板波阻抗的增大而减小;随炸药厚度的增大,背板反射波的作用逐渐减弱,当炸药厚度增大到30mm时,靠两钨球撞击产生的冲击波叠加起爆装药,背板对双破片冲击装药的临界起爆速度几乎无影响。     

FOX-7和RDX基含铝炸药的冲击起爆特性

为研究FOX-7和RDX基含铝炸药的冲击起爆特性,对其进行了冲击波感度试验和冲击起爆试验,结合冲击波在铝隔板中的衰减特性,确定了FOX-7和RDX基含铝炸药的临界隔板值和临界起爆压力,并通过锰铜压阻传感器记录了起爆至稳定爆轰过程压力历程的变化。结果表明,以Φ40mm×50mm的JH-14为主发装药时,FOX-7和RDX基含铝炸药临界隔板值分别为37.51和34.51mm,对应的临界起爆压力为10.91和11.94GPa;起爆压力为11.58GPa时,FOX-7炸药的到爆轰距离为25.49~30.46mm,稳定爆轰后的爆轰压力为27.68GPa,爆轰速度为8 063m/s;起爆压力为14.18GPa时,RDX基含铝炸药的到爆轰距离为17.27~23.53mm,稳定爆轰后的爆轰压力为17.16GPa,爆轰速度为6 261m/s。     

含NTO的铸装PBX炸药研究

介绍NTO特性、配方实验研究、应用前景，及一种冲击波感度优于TATB的NTO铸装PBX炸药。     

聚能射流的稳定性与完整性研究

从理论上探讨了聚能穴参数与射流速度的关系。对不同装药结构的射流有效长度进行了对比试验，对聚能射流的失稳及其原因进行了分析，提出了在工程爆破中增加射流稳定性和完整性的措施，对聚能装药的应用有重要的理论价值和实践意义。     

破片撞击起爆屏蔽B炸药的数值模拟和实验

用工程理论计算、数值模拟和实验验证方法研究了小破片和杆破片撞击起爆屏蔽（屏蔽板为6mm厚钢板）B炸药的速度阈值。结果表明。对于小破片,3种方法计算出的屏蔽B炸药撞击起爆速度阈值基本接近;而对于杆破片,计算出的撞击起爆速度阈值偏小,数值模拟和实验得出的速度阈值基本接近。这说明所引用的屏蔽B炸药破片撞击起爆速度阈值工程理论计算公式只适用于小质量规则破片,而由于计算公式中缺少体现打击面积的参数,因而并不适于计算杆破片的屏蔽B炸药撞击起爆速度阈值。由实验方法得出,用4．65g小破片撞击起爆6mm钢板屏蔽B炸药的速度阈值约为2522m／s,用质量为8．78g、直径为5mm的杆破片撞击起爆6mm钢板屏蔽B炸药的速度阈值约为2161m／s。     

紧凑型聚能装药的数值模拟及实验研究

分析了K式装药的结构特性,对紧凑型聚能装药和波形调整器的小型化进行了探索研究,设计了偏心亚半球形状的药型罩结构,并采用硅橡胶、铝片与装药组合的薄型波形调整器,获得了对称性很好的环形波.实验表明,紧凑型聚能装药可大幅度减小战斗部的长度和质量,而且在对付新型间隔靶及轻型装甲目标时,与常规同口径聚能射流方案相比,虽然穿深能力稍低,但是对靶后目标的毁伤作用有明显提高.     

装药长径比对半球形聚能装药射流成型的数值模拟

为了得到均匀、不易中断的射流,运用ANSYS/LS-DYNA软件的二维多物质纯ALE算法,建立不同装药长径比有限元模型,数值模拟了6种不同长径比的半球形聚能装药产生射流的过程,对比分析了同一时刻、同一时间段6种装药长径比对射流成型的影响。结果表明,70.5μs时,装药长径比从0.8增至1.8,射流头部速度增大31.9%,射流长度减小23.2%;46.5~70.5μs时段,射流长径比与时间呈类线性增长,射流在装药长径比约为1.2时不易断裂,均匀性最好。     

PBX炸药剪切流动点火性能的实验研究

为了研究PBX炸药在完全约束加载和剪切流动加载下的点火性能,采用一级轻气炮对完全约束、剪切流动(不同开孔直径)的实验样弹进行加载,采用高速摄影记录了PBX炸药装药在冲击加载过程中的反应情况,并通过压力传感器测得了加载过程中的应力曲线。使用LS-DYNA软件对完全约束加载和剪切流动加载进行四分之一模型仿真计算,用完全约束下应力参数进行模型参数校核,使用校核的模型参数对剪切流动实验进行计算,获得了炸药在不同条件下的流动速率等参数。结果表明,炸药在剪切流动加载过程中相比于完全约束的装药更容易发生反应;剪切流动加载过程中,PBX炸药是否发生反应,不仅与剪切流动速率有关,而且还与单位时间流量有关,3 mm开孔直径单位时间流量比2 mm开孔直径增加62%。     

聚能装药侵彻水夹层复合靶实验的研究

设计了一种能形成聚能杆式弹丸的聚能装药结构,并使用该聚能装置进行了侵彻水夹层复合靶试验.结果表明,产生的聚能杆式弹丸在有效贯穿11 mm厚的前置铝靶、3 mm钢靶以及其后的650 mm水夹层后,还贯穿多层后效钢靶,并在后效钢靶上形成了较大口径的侵孔.另外,炸高对聚能装药侵彻水夹层复合靶效果有较大影响,合适的炸高有利于提高对水夹层复合靶的破坏效果.     

固体炸药冲击起爆研究

为了研究固体炸药冲击起爆特性,对JO-9159炸药进行了隔板冲击加载实验,用高速摄影方法记录炸药冲击起爆过程;用解析计算方法分析了有机玻璃隔板的临界厚度值;建立了炸药冲击起爆模型,对起爆过程进行了数值模拟,计算了炸药在冲击作用下的压力历史,分析了JO-9159炸药起爆压力阈值和爆轰成长距离。     

PBX炸药细观结构冲击点火的二维数值模拟

为了研究冲击加载下非均质炸药的点火机理,对PBX炸药细观结构在冲击加载下的响应过程进行了二维数值模拟.首先对炸药颗粒的压制过程进行数值模拟,获得PBX炸药的细观结构模型.然后对炸药冲击点火进行数值模拟计算,考虑了热力耦合作用和炸药自热反应,分析了炸药颗粒尺寸、密度和黏结剂对炸药冲击点火的影响.结果表明,冲击作用下PBX...     

复合载荷作用下TATB基PBX炸药药柱的损伤试验研究

为研究损伤炸药的安全性,在温度载荷和机械载荷的复合作用下,对TATB基PBX炸药药柱进行了较轻微和较强烈两种不同程度的损伤试验。测试了损伤前后PBX药柱的密度、超声波声速和增益值变化,采用隔板试验测试了冲击波感度。结果表明,经两种复合载荷作用后药柱的密度分别减小0.15%和2.16%,超声波声速减小0.97%和7.87%,增益值增加43.32%和49.07%;50%爆轰隔板厚度分别增加约2.08%和30.21%,表明复合载荷作用越强烈,药柱密度和声速值减小越明显,损伤越严重,冲击波感度越高。     

浇注PBX炸药药柱的动态撞击性能

将浇注型PBX-1药柱以150、240m/s速度撞击靶板,用扫描电子显微镜(SEM)技术和差示扫描量热仪(DSC)技术对撞击加载后的样品进行了分析,研究了浇注PBX炸药药柱的动态撞击性能。结果表明,在150、240m/s撞击加载条件下,PBX-1炸药不发生反应或点火;浇注炸药药柱的损伤主要表现为炸药颗粒破碎和颗粒与黏结剂的脱离。随着撞击加载速度的增大,PBX-1炸药颗粒破碎程度增大,炸药颗粒与高分子基体发生脱离现象越严重;PBX-1炸药撞击前后,热分解性能没有发生本质性的变化。