基于动物第一类爆炸损伤伤情的凝聚相炸药爆炸威力评价

在16种炸药的动物效应试验基础上,从动物的第一类爆炸损伤伤情出发,通过将定性的损伤伤情描述转化为定量指标后,对各炸药的第一类爆炸损伤威力进行了简化的量化评价,获得了16种炸药的第一类爆炸损伤威力排序.同时,也讨论了这种基于动物损伤伤情的数学评价方法的优点以及有待完善的方面.     

多种凝聚相炸药悬空爆炸残留物分布现象试验研究

为了获得对军用凝聚相炸药爆炸残留物分布现象及规律的初步认知,以10种典型军用炸药为试验对象,首次研究了悬空爆炸条件下的小药量炸药爆炸残留物分布现象。通过采用HPLC-PAD检测技术对试验中提取样本所含炸药成分进行检测,获得了典型军用炸药爆炸残留物质量分布密度沿水平向的变化规律,以及不同炸药之间分布的差异性。试验结果可为未来直对涉及军用炸药的爆炸恐怖事件提供有益的知识储备。     

炸药水下爆炸能量输出特性研究

通过典型炸药爆炸的性能参数,分析、计算了不同类型水中兵器用混合炸药水下爆炸的 冲击波能、气泡能、冲击波超压方程中的系数k和a以及水中爆炸冲击波超压,计算结果与实测值 能较好地吻合。首次提出了冲击波超压方程中系数a的计算公式,从而为冰下兵器用炸荀配方设 计、性能评估以及战斗部设计提供科学依据。     

炸药的水下爆炸冲击波性能

介绍了炸药水下爆炸过程的特点及水下冲击波性能的测试方法。研究了水下爆炸冲击波性能和炸药的爆速、爆压的关系及几种炸药的冲击波超压峰值与药量及距离的关系,提供了几种炸药的水中冲击波能的测试结果。     

凝聚相炸药爆炸残留物形成机制分析及残留量估算

针对固态凝聚相炸药正常爆轰情况下仍会产生一定质量的残留物分布现象,从爆轰物理学的角度对凝聚相炸药爆炸残留物形成的两个重要内在机制--拐角效应和边界效应进行了分析.依据爆轰物理临界直径理论和相关基于试验数据的拟合公式,对边界效应产生的残留物量进行了理论意义上的估算,获得了有关残留物比例与装药质量和装药爆速关系的若干结论,且与已有的试验现象相符.     

Al-HMX混合炸药爆炸场温度的实验研究

为使硝胺类输出药获得较好的点火性能,在配方中添加点火能力强的苦味酸钾制成混合药剂,设计了三种配方,并进行了点火性能试验,得到点火延迟期分别为1.79,2.11,3.05ms.结果表明,加入苦味酸钾可以缩短输出药点火延迟期和压力上升时间.由最小自由能原理计算和密闭爆发器试验,得到三种配方的火药力和压力冲量都在544kJ·kg－1和4kPa·s左右,表明组分中硝胺含量保持10%不变,改变苦味酸钾含量,药剂的作功能力变化不大.     

Al-HMX混合炸药爆炸场温度的实验研究

为研究在密闭条件下炸药爆炸场温度的响应特征及响应规律,采用直接测温法,对密闭爆炸罐中AI-HMX混合炸药的爆炸场温度进行了测量。结果表明,爆炸场温度随铝含量增加而升高,当铝粉质量分数为30％-40％左右时,爆炸场温度最高,为750℃左右;铝粉含量为30％时,爆热最大。这说明在密闭条件下,含铝炸药爆炸反应比较完全,铝粉的利用率较高。     

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。     

一种爆炸硬化用高聚物粘结塑性炸药及应用研究

针对目前爆炸硬化所用炸药的性能不足,研制成功一种高聚物粘结塑性炸药。该炸药以RDX为主炸药,烯烃类高聚物作粘结剂,并添加惰性粉体作爆速调节剂、癸二酸二辛酯增塑剂和液体石蜡钝感剂进行配方设计,运用该配方所配制的塑性炸药对高锰钢辙叉的爆炸硬化表明:在辙叉铸造基体硬度为HB170～190时,一次硬化后,表面硬度达到HB260～280;两次硬化后,表面硬度达到HB310～330。结果表明:该塑性炸药的爆炸硬化工艺性能稳定。     

高能炸药水中爆炸能量输出特性数值分析

多介质数值计算中对于高压比和高密度比的介质界面间的处理一直以来是个难点,而且目前的计算精度都不高.本工作采用位标函数捕捉物质界面,用修正的虚拟流体方法对界面进行了处理,其中含能材料爆轰产物JWL状态方程系数通过Kihara-Hikita-Tanaka(KHT)计算的等熵膨胀数据拟合得到,并实现了程序化.对TNT和PETN两种高能炸药在水中爆炸的能量输出特性进行了计算,结果表明,本工作的计算结果与实验相似律计算结果比较吻合,误差在10%以内.     

射弹冲击引爆带壳炸药临界条件

在Jacobs-Roslund准则分析基础上,对不同参数射弹冲击引爆带壳炸药阈值速度进行了数值模拟,获取了多个引爆临界速度关系曲线;建立了包含射弹直径、头部形状及材料等参数的引爆临界条件经验表达式,计算结果与已有的试验结果吻合较好.利用该式能较准确地计算射弹冲击引爆带壳炸药临界条件.     

炸药水下爆炸气泡脉动周期工程计算方法

在前入水下爆炸实验研究的基础上,引入柱形和球形装药的修正因子,建立了炸药水下爆炸气泡脉动周期的工程计算方法,揭示了炸药爆热与水下爆炸气泡脉动周期的关系,通过实验进行了验证,其计算误差小于5%,实现了不同炸药、不同装药结构水下爆炸气泡脉动周期准确的计算。该计算方法的建立为水下炸药配方设计、水中炸药性能评估提供重要的科学依据。     

钨射弹引爆带盖板炸药阈值工程计算方法

根据裸炸药的一维短脉冲冲击起爆能量判据,结合射弹撞击带盖板炸药的冲击波传播规律,获得了同尺寸钨射弹与钢射弹引爆带等厚度盖板装药的阈值速度关系式为Vw≈0.8 VFe.采用非线性有限元程序数值模拟验证了该关系的合理性.     

管道中瓦斯爆炸特性的数值模拟

应用计算流体动力学软件AutoreaGas定量研究了管道中瓦斯爆炸特性。分析了不同初始压力、初始温度、障碍物形状、尺寸及空间位置等条件对管道中瓦斯爆炸超压及火焰速度的影响。研究结果表明:初始温度和初始压力对爆炸峰值超压有一定影响,初始压力越高超压越大,而初始温度越高超压越小,并且变化呈近似线性关系;火焰速度变化不大;障碍物对爆炸过程有显著影响,障碍物在管道中间比在两侧影响大,平板障碍物比长方体和圆柱体障碍物影响大,长障碍物比短障碍物影响要大。     

一种灭火战斗部威力优化的工程设计方法

研究一种灭火战斗部威力优化的工程设计方法。对灭火战斗部的终点效应进行定性分析,提出液态灭火剂对燃油火障的毁伤判据并通过试验给出量化描述;在此基础上,通过灭火剂抛撒试验,获得了载荷系数对灭火半径的影响规律,据此提出了灭火战斗部威力优化设计方法。研究结果对灭火战斗部威力优化设计具有指导意义,研究思路和方法对其它相关研究具有借鉴和参考价值。     

破片对柱壳装药的撞击毁伤试验研究

文中对射弹撞击引爆装药的几种判据进行了分析，并利用某型破片式战斗部对带防护的柱壳装药模拟靶进行了易损性毁伤试验研究。针对常规破片撞击毁伤不同装药模拟靶的试验结果进行了效应分析，与常用的工程判据进行了对比，给出了破片对此种类型柱壳装药的可能毁伤的阈值范围。     

次生冲击波超压的实验研究和数值模拟

随着武器科技的发展,冲击波对掩体内部人员的伤害已经不能忽略。利用自行设计的爆炸实验研究了泡沫铝作为底板材料对爆炸冲击波在结构后产生的次生冲击波超压的衰减,并利用LS-DYNA模拟实验结果。通过数值模拟还研究了泡沫铝的排序结构对其防爆震效果产生的影响。     

高威力复合药剂的研究

结合软目标的毁伤特性,研制了一种具有较好空气冲击波毁伤作用的复合药剂,其主要由硝酸铵(AN)、铝粉、液体功能添加剂和敏化剂组成.通过理论计算和实验研究对药剂配方进行了设计,结果表明,该药剂的爆炸反应过程分阶段进行,与常规炸药相比具有一定的体积爆炸和分布爆炸性质,可利用空气中的氧气参与释能反应,反应时间显著增长,爆炸威力达到2.0倍TNT当量以上.     

钢丝网高强混凝土抗爆性能试验研究

在同等条件下,用0.6 kg和1.8 kg的TNT药块对体积含量2.15%的钢丝网增强高强混凝土（HSC）试件和体积含量3%和5%的钢纤维增强HSC试件进行接触爆炸试验,并将试验结果进行比较。结果表明,体积含量2.15%的钢丝网增强HSC试件抗爆性能介于体积含量3%、5%的钢纤维增强HSC试件之间,抗爆性能具有优势,但优势略逊于抗侵彻性能。基于试验结果的综合分析,利用钢丝网HSC进行防护工程的抗爆结构设计时,其k_a值可取为0.054.在同等条件下,用0.6 kg和1.8 kg的TNT药块对体积含量2.15%的钢丝网增强高强混凝土（HSC）试件和体积含量3%和5%的钢纤维增强HSC试件进行接触爆炸试验,并将试验结果进行比较。结果表明,体积含量2.15%的钢丝网增强HSC试件抗爆性能介于体积含量3%、5%的钢纤维增强HSC试件之间,抗爆性能具有优势,但优势略逊于抗侵彻性能。基于试验结果的综合分析,利用钢丝网HSC进行防护工程的抗爆结构设计时,其k_a值可取为0.054.     

多点水中阵列爆炸冲击波的传播特性

为了研究多个装药水中阵列爆炸冲击波的耦合作用和传播规律,利用水中爆炸试验,测量了整体装药、两装药和四装药水中阵列爆炸的冲击波-压力时间曲线,分析了装药数量、阵列距离对水中冲击波峰值压力、冲量和作用时间的影响以及阵列爆炸冲击波参数随距离的变化规律.结果表明,两点阵列爆炸,装药聚焦方向(对称中心线)的冲击波可形成叠加,比例距离2～6 m·kg-1/3的范围,冲击波压力强度增加了22.8％～55.4％,冲击波峰压的增益随着传播距离的增大逐渐增大,非对称方向的冲击波压力可形成延时耦合;四点阵列爆炸,装药聚焦方向的冲击波最高峰值压力都接近于整体装药,装药数量的增加可以提高冲击波的高压区域范围和冲量.阵列爆炸点和布局相同时,阵列距离的增加可提高冲量和冲击波作用时间,冲击波压力作用时间则随着装药数量和阵列距离的增大而增大.两点和四点爆炸,冲击波耦合叠加后的多个冲击波峰值压力、冲量都仍符合爆炸相似率,但冲击波压力作用时间则不符合爆炸相似率.