拉氏实验在爆轰领域的研究进展

拉氏实验、拉氏分析方法及数值模拟构成的研究体系为动力学研究提供了思路与方法,广泛应用于爆轰领域。以拉氏实验结果为依据,采用拉氏分析方法求解流场信息,结合数值模拟标定出炸药的本构方程,这对于炸药的能量输出特性研究、配方设计及工程应用都具有极为重要的指导意义。概述了三者的发展与现状,并对一维及二维拉氏实验方法进行了对比分析。

一种钨合金含损伤本构的唯象模型(英文)

利用多压阻传感器拉氏实验分析方法对受冲击90w钨合金材料中形成的应力波场进行了测试,并利用拉格朗日分析方法获得的结果建立了合金的不合损伤的本构关系.然后以动态层裂试验获得的层裂参数曲线和数据为依据,提出了一种考虑材料内部损伤成核,成长及汇合效应的唯象本构模型,并通过对层裂实验曲线进行数值模拟,确定了该合金的含损伤本构的参数.

Al/PTFE活性材料冲击载荷作用下响应特性研究

为了研究铝(Al)/聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)活性材料冲击载荷作用下响应特性,制备了具有反应活性的Al/PTFE块体材料,设计了拉氏实验,采用不同厚度的铝隔板控制入射冲击波幅值,利用锰铜压阻计测量了冲击波在材料中传播过程压力演化过程。同时,基于AUTODYN有限元软件,采用Lee-Tarver三项式点火模型对Al/PTFE活性材料拉氏实验进行数值模拟,并探讨了冲击波在500 mm长的Al/PTFE活性材料中长距离传播行为。研究结果表明,冲击波压力在Al/PTFE活性材料内短距离传播过程中存在明显的衰减,但是,当冲击波传播到远距离时,冲击波压力幅值和冲击波速度趋于稳定,分别为1.3 GPa和2180 m/s;同时,距离铝隔板越远的材料,其反应度越低并最终趋于0.17。正是由于材料化学反应释能,导致了冲击波压力传播过程最终趋于稳定状态。

高能固体推进剂冲击起爆特征研究

为了研究高能固体推进剂的冲击起爆行为,对推进剂进行了冲击加载下的拉氏分析实验。采用锰铜压力计测量了推进剂中不同位置的压力历程,分析了推进剂爆轰压力、爆速及爆轰成长距离等爆轰特性。采用拉氏分析实验计算模型、弹塑性流体动力学材料模型及点火增长模型反应速率方程对推进剂的冲击起爆过程进行了数值模拟。根据拉氏分析实验结果,标定了推进剂点火增长模型反应速率方程参数。