超高压数字压力表测压探头数学模型的建立及稳定性评估

着眼于超高压数字压力表测压探头的非线性实验研究,借助数学回归分析方法,提出了测压探头的数学模型,并结合实验数据进行分析,给出了非线性项的数值及其各测压点的误差,还以实例证实了该数学模型的稳定性。     

炸药爆轰波光谱发射率及其爆温测量

阐述了光纤测试技术依据的原理,给出了多通道瞬时光纤测试装置的构成,引入了比信号测试方法,简化了装置的标定,利用最小二乘法原理建立了爆轰波光谱发射率及爆温的迭代计算格式,并用该装置对液体炸药硝基甲烷爆轰波光谱发射率及爆温进行了实验测量,实验表明光谱发射率与爆轰波辐射波长具有较强的依赖关系。     

复合装药偏心起爆的爆轰波特性

为研究复合装药在偏心起爆条件下的爆轰波特性,采用转镜式高速相机狭缝扫描技术对装药表面的爆轰波形传播过程进行测量,得到爆轰波在狭缝位置的扫描曲线、时空坐标以及爆轰波阵面分布图.分析了复合装药爆轰会聚波的速度分布、形成机理及传播规律,提出偏心起爆条件下复合装药爆轰波阵面前沿为凹面会聚波,会聚波可以提高内层装药爆轰波的传播速度.     

壳体对炸药水下爆炸近场特性的影响

为了研究壳体对炸药水下爆炸近场特性的影响,在水下进行了Φ25mm圆筒试验与Φ25mm裸药柱滑移爆轰试验,对比分析了带壳装药、裸装药的冲击波迹线与壳体、气泡的膨胀迹线。结果表明,壳体对炸药爆炸后冲击波的衰减作用较为明显,带壳装药水下爆炸冲击波波阵面压力与冲击波传播速度以相对较低的初始值(0.9GPa,0.78mm/μs)近似保持不变,而裸装药水下爆炸冲击波波阵面压力与冲击波传播速度从较高初始值(8.5GPa,0.92mm/μs)以指数形式快速衰减;不同膨胀时期壳体对膨胀过程的影响不同,导致水下爆炸初期(0～5μs)与后期(20μs以后)带壳装药壳体的膨胀速率低于裸装药气泡的膨胀速率,水下爆炸中期(5～20μs)带壳装药壳体的膨胀速率高于裸装药气泡的膨胀速率。     

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%。     

落锤加载下反应材料的反应性能

为了研究反应材料在落锤加载下的反应性能,利用10kg落锤直接加载反应材料,获得了材料在落锤不同落高加载下的应力—时间曲线;将应力—时间曲线和高速摄影拍摄结果进行了对比,并分析计算了单位质量材料在发生反应时的吸收能量;基于材料的Johnson-Cook本构模型,使用有限元计算软件LS-DYNA计算了加载过程中的材料力学性能变化。结果表明,在无约束情况下使用10kg落锤加载,随着落锤下落高度的增加,应力随时间的变化越快,材料在1000μs时发生反应,对应的临界应力为281MPa,单位质量反应材料在发生反应时吸收的能量为40.9J/g,数值计算结果与实验结果能够吻合,进一步验证了材料Johnson-Cook本构模型的合理性。