研究爆速直径效应的爆轰冲击波动力学方法

利用爆轰冲击波动力学（ＤＳＤ）的广义几何光学模型，得到了圆杆药柱中拟定态二维爆轰波阵面形状的解析解。在两步反应模型假定下建立了ＤＳＤ的边界条件，用爆速亏损表示阵面上炸药未反应分数，就可得到渐近爆速与药柱直径的关系，即得到计算爆速直径效应的模型。本文模型的实际意义是利用直径效应已有的大量实验数据，给定ＤＳＤ方法所需要的、又难以实验测定的各种常用炸药的爆速曲率常数（ｄＤｎ／ｄκ）０。

爆轰冲击波在有机隔板中衰减模型的研究

运用冲击动力学理论建立了爆轰冲击波在有机隔板中衰减规律的数学模型 ,利用该模型通过测试试验对爆轰冲击波压力在有机隔板中衰减规律进行数值拟合 ,结果表明爆轰冲击波压力在有机隔板中衰减呈指数关系 。

爆炸冲击动力学数值分析物质点法

版次：第一版出版时间：2014-04开本：小16开页数：252出版单位：中国建筑工业出版社标准书号：978-7-112-16537-7内容简介：本书是一本论述无网格MPM法理论模型、数值计算方法、程序设计以及在爆炸冲击动力学领域中工程应用的专著。全书共分为七章,包括：绪论、MPM法基本理论、爆炸冲击动力学理论模型、MPM法在碰撞冲击问题中应用、MPM法在炸药爆轰问题中应用、MPM法在爆炸焊接问题中应用和爆炸冲击动力学MPM法软件设计,并在附录中提供了MPM法显式积分计算C＋＋程序代码。

首届全国爆炸与冲击动力学青年学者学术研讨会

爆炸与冲击动力学是一个交叉性的力学分支学科,主要研究爆炸、冲击和能量突然沉积等强动载荷下介质、材料与结构的力学响应、效应及工程技术应用。当前,爆炸与冲击动力学的发展重点和学科前沿主要有非平衡爆轰与爆轰波结构,复杂介质状态方程的本构理论与材料动态力学,复杂结构高速撞击与侵彻动力学,超高速碰撞新原理和新方法,多场耦合模型建立与多尺度高精度计算方法以及在武器装备、航空航天和民用安全等领域的应用研究等。

基于VLW状态方程的氢氟爆轰参数理论分析及数值模拟研究

氟气是具有强氧化性的气体,与氢气会发生剧烈的化学反应,为了得到氢氟爆轰的爆轰参数,基于VLW状态方程与爆轰理论对氟气与氢气在标准状况预混条件下爆轰性能进行了理论计算,当氢气与氟气的摩尔比为1∶1时,计算得到爆压为15.31 MPa,爆温为6 479 K。利用materials studio与CP/2K分子动力学模拟计算了氢与氟的反应,对现有氢氟反应机理进行了完善。最后通过FLUENT流体动力学仿真软件对摩尔比为1∶1时的氢氟爆轰进行了仿真计算,因爆轰波在管道内多次叠加,所以计算出超压可达46 MPa,高于理论爆压值的15.31 MPa;管道内计算出的温度可达6 800 K,与理论爆温值相差4.6%,对研究氢氟爆轰条件与能量释放规律具有一定借鉴意义。

非理想爆轰波阵面传播的Level Set方法应用研究

为了较精确地对非理想爆轰波的传播进行计算,基于爆轰冲击波动力学(DSD)理论,研究了计算二维贴体坐标系中爆轰波阵面传播问题的Level Set方法。根据Ham ilton-Jacobi方程的Godunov差分格式,提出了非正交的贴体坐标系中Level Set函数方程的差分格式及其相应的数值方法。将Level Set方法应用于自行研制的二维流体动力学程序TDY2D得到编码TDY_DSD,对爆轰波的传播及爆轰驱动的实验模型进行了数值模拟计算,所得的计算值均与实验值符合较好。计算结果表明了TDY_DSD程序的正确性和有效性,具有较高计算精度。

底面起爆的圆弧钝感炸药爆轰传播规律的数值模拟研究

用爆轰冲击波动力学的广义几何光学模型ＧＧＯ２Ｄ编码计算了底面起爆的圆弧钝感炸药的爆轰波传播过程，以及同一圆心角上不同半径的爆轰走时，计算结果与实验符合得很好。

激波与爆轰物理研究进展专辑 序

激波作为气体动力学最具特色的基本物理现象之一,表现出强间断与非线性的物理特征.激波能够在超/高超速气流内部诱导漩涡,生产复杂的气体物理过程;激波能够诱导热化学反应,构成了高温气体动力学和凝聚态爆轰动力学的学科基础;激波还能够压缩可燃气体和可燃气固两相物质实现其自点火,形成能够以超声速自持传播的燃烧激波—–爆轰波.激波与爆轰物理的相关研究已经有一百多年的历史了,在各种爆炸现象的预防与弱化及其应用与防护方面;在天体物理领域的超新星和恒星的演化乃至宇宙大爆炸理论探索方面;在现代武器技术和医疗技术领域的应用方面发挥了日益重要的作用.

冲击波物理与爆轰物理研究进展

在中国工程物理研究院(以下简称中物院)建院50周年之际,文章作者对近年来在中物院开展的冲击波物理与爆轰物理研究工作进展情况作了介绍.首先,对该项研究工作的意义作了说明.其次,简单回顾了过去完成的几个代表性研究工作.然后,对近期主要的研究方向,其中包括冲击波温度测量和高压熔化规律研究、高密度气体物态方程研究、固体物质的宽区物态方程实验和理论研究、高压本构关系研究、材料的损伤演化及动态破坏研究、爆轰波传播规律与驱动飞层研究,以及高能炸药起爆性能与热点形成机理研究在实验技术、规律性探索到理论建模方面取得的近期主要进展作了重点介绍.文章最后对未来研究作了展望.

近场空爆载荷作用下船体板变形估算方法

鉴于目前我国舰船空中爆炸结构响应试验数据的匮乏以及对复杂结构采用理论求得解析解的困难,对船体板结构在空中近场爆炸载荷作用下的破坏估算方法进行研究.根据爆轰波理论及气体膨胀理论计算出空中近场爆炸载荷的形式及其正压作用时间,应用应力波及塑性动力学理论推导船体板结构的变形,得到不同空爆工况下船体板的破口大小及挠度.通过算例进行验证,计算结果与经验值良好吻合.所推导的估算方法应用于舰船结构在空中近场爆炸冲击波作用下产生的毁伤能够满足工程计算精度要求,可作为舰船防护结构的设计依据.

含能材料理论模拟研究进展

核武器的安全很大程度上取决于含能材料的安全，炸药是武器起爆的关键部件，也是火箭以及导弹中推进剂的主要成分，它们在存储和使用过程中遇到外界作用时会发生化学反应直至爆炸。这种对外界刺激的敏感性直接影响到它们的安全性和使用范围。炸药的这种性质是人们在安全使用这类材料时必须要面对的。确定冲击波加载下炸药的反应特性对于评价其安全性以及爆轰产物状态方程有着非常重要的意义。为了获取已有的和潜在的能够用于武器系统的含能材料冲击波安全性以及爆轰产物状态方程的预测能力，有必要研究炸药在受到外界作用时所发生的化学反应和反应的可能性（包括反应活性及与冲击加载条件的相关性）。由于炸药的安全性直接影响到它的使用，研究这种状态下的化学反应是非常有意义的。

爆轰理论的新进展

爆轰波是化学反应波在炸药内以冲击波速度传播的过程.爆轰模型具有重要的理论和实践意义,是兵器高效毁伤技术、原子弹起爆设计、超新星SNIa爆炸计算的理论基础．爆轰现象极为复杂，它同时涉及力学、化学和热力学过程，无数爆轰产物粒子做多维复杂运动，粒子间还存在摩擦、扩散和热传导等输运效应．描述如此复杂的图像非常困难，经典理论ZND模型将其简化成一维层流并忽略输运效应．实验发现，爆轰产物的多维复杂运动和输运效应在爆轰过程中起重要作用，更精确的爆轰模型应该考虑其存在．

常温下JB-9014钝感炸药的DSD参数研究

爆轰冲击波动力学（DSD）是目前研究爆轰波非理想传播的有效途径。利用爆轰冲击波动力学的广义几何光学模型，研究了大长径比药柱中爆轰波非理想传播现象，根据常温下Ф10～Ф30mm药柱的直径效应实验数据，通过非线性优化方法——遗传算法，确定了一套JB-9014钝感炸药的DSD参数。这套DSD参数对JB-9014药柱中定态波形和爆速的计算与实验结果符合。

聚能装药破甲弹药型罩压垮过程的数学模型

给出了描述药型罩分两阶段压垮的数学模型，该过程包含冲击波及气体动力学作用阶段。根据作用于药型罩的爆轰产物运动规律可以确定射流初始的运动学参数。实践表明这一模型对聚能装药结构的设计具有指导作用。

不同装药结构对孔壁压力影响的分析

在某些假设条件下,运用爆轰气体动力学理论与应力波理论,推导出间隔装药和连续装药结构时孔壁所受压力的表达式。比较表明,间隔装药爆炸时作用在孔壁上的初始压力是连续装药爆炸时的1/8。实际爆破试验证明,缓冲孔采用间隔装药时,台阶坡面的裂隙率为0 30%～3 33%,而采用连续装药时,裂隙率为2 40%～3 85%。这说明,间隔装药结构可减小炮孔周围岩石的破坏范围,从而有利于边坡的完整和稳定。

180°圆弧形钝感炸药的爆轰波传播

采用贴体坐标下与Level Set方法相结合的爆轰冲击波动力学(DSD)计算方法,研究了180°圆弧形钝感炸药中非理想爆轰波的传播过程。通过数值模拟计算和实验测量的对比分析,得到了180°圆弧形炸药中爆轰波传播的一些规律:圆弧形钝感炸药可以实现定常爆轰,即在极坐标中整个爆轰波以固定角速度转动。这种定常阵面的形状和角速度与圆弧的外半径无关,定常体系依赖于圆弧形炸药的内半径和覆盖圆弧的外壳物质。对描述圆弧形炸药中爆轰波传播规律的经验公式进行了研究,结果表明这些经验公式能够准确描述爆轰波速度的变化,在实验测量和预估方面具有一定的参考价值。

一类新型含铝炸药——联合效应炸药的研究进展

介绍了联合效应炸药的理论模型、配方发展、能量特性和应用前景,总结了联合效应炸药能量特性的影响因素,分析了联合效应炸药的发展趋势,指出联合效应炸药未来可用于多功能弹药、机载弹药、火箭弹、灵巧弹药和单兵武器等多种武器装药,特别提出了微观结构可以通过影响反应动力学特性来决定炸药的能量输出结构。建议今后加强本征爆轰理论、金属燃料和黏结剂的选择以及微观结构等方面的研究。

爆轰现象

本书介绍了可燃物的爆轰现象，特别是气体的爆轰现象。首先介绍了爆震波的经典理论、爆震波内的流场确定、包括爆燃以及从爆燃过渡到爆轰过程的气体动力学理论和爆轰产物的动力学、层流结构；随后的章节详细描述了爆震波不稳定结构，文章提出了一维、二维、三维的计算模拟和各种实验结果，讨论了限制和边界条件对爆轰的影响，介绍了作者提出的有耦合的能量释放导致击波强化的起爆机制，

可控爆轰平面加载样品回收装置

介绍了一种可控爆轰平面加载样品回收装置，该装置包括一个近似平面波发生器和一个“动量陷阱”式样品腔体。工作原理是由近似平面波发生器加速一块飞片，经适当长空腔飞行后与样品腔体碰撞，产生高压冲击波对样品实现冲击波压缩，并由“动量陷阱”式腔体回收样品，飞片材料为４５钢。此装置可在１．５￣３．５ｋｍ／ｓ范围内实现飞片击靶速度的连续调节，并且具有较理想的飞片击靶平面性。

纳米技术在矿用炸药中的应用可能性研究(英文)

从爆轰理论的基本方程分析了二维爆轰中随径向距离变化的压力对能量分配的影响。并在此基础上,对含铝矿用硝胺乳化炸药中的铝粉反应过程进行了理论分析,认为铝粉的吸热和放热反应过程对总能量分配为冲击波能(用于支持爆轰波以及破坏岩层)以及抛掷能(用于抛掷)的比例影响明显。由于该过程取决于铝粒子包覆材料的热性能,如热传导、比热等,故可通过纳米技术影响或改变包覆铝粒子氧化材料的性质、控制包覆材料的熔化,以及选择其热性能,以最优比例分配使用总能量,达到最佳的爆破效果。