爆轰加载下TATB基钝感炸药的冲击-卸载-再冲击实验装置设计与模拟

在一些特殊的工程应用和意外事故中,炸药内部可能会受到多次冲击压缩和卸载作用从而使其起爆性能发生变化,因此,需要一种可以模拟多次冲击和卸载的实验加载装置,用以研究炸药在复杂载荷下的起爆响应。基于爆轰加载原理,提出并设计了一种可以实现完全卸载的冲击-卸载-再冲击的爆轰加载实验装置,利用数值模拟对该装置进行了仿真设计和参数优化,并通过实验验证了数值模拟的准确性和装置设计的可行性。结果表明:利用所设计的爆轰加载装置驱动钨镁双层飞片撞击TATB基钝感炸药,通过调整装置中的间隙宽度,可以对炸药实现完全卸载的冲击-卸载-再冲击加载,为后续研究炸药在复杂载荷多次冲击下的起爆响应提供了一种新的实验技术。

钝感炸药直径效应实验研究

钝感炸药爆轰波的传播与波阵面曲率密切相关 ,为研究这种非理想行为 ,通过光电联合测试方法测量了常温下直径为 10、12 .5、15、30mm的钝感药柱的定态爆速和波形 ,根据拟合的爆轰波形 ,分析了波阵面法向速度Dn与当地曲率κ之间的关系。结果表明 ,定态爆速随药柱直径的增大而增大 ,当κ较小时 ,Dn只与κ有关 ,当κ较大时 ,Dn不仅与κ有关 ,而且还与药柱直径有关。

高温下TATB基钝感炸药爆轰波波阵面曲率效应实验研究

为了研究高温环境对钝感炸药爆轰波波阵面曲率效应的影响,采用高速扫描照相技术及电探针测速技术获取了高温60℃环境下TATB基钝感炸药三种直径药柱爆轰波拟定态爆轰波形状及波速。结果表明,TATB基钝感炸药在高温60℃下的拟定态爆轰波波速随着炸药直径基本呈现线性增长趋势,且相同直径的高温结果均低于常温结果。三种直径TATB基钝感炸药在高温60℃下的拟定态波阵面形状较常温结果更为陡峭。采用遗传算法对三种直径炸药的实验结果进行拟合计算,获得了TATB基钝感炸药高温曲率效应D_n(κ)关系参数。采用DSD(Detonation Shock Dynamics)方法对三种直径炸药的爆轰波非理想传播过程进行了模拟,计算结果与实验结果吻合较好。

带壳钝感炸药非理想爆轰实验研究

采用光电测试的方法,研究了钝感炸药的约束效应。实验结果表明,增加约束不能显著提高炸药的定态爆速,但可以使波阵面变得扁平;在装药直径相同的情况下,有约束和无约束的装药相比,有约束装药波阵面上各点法向爆速提高;约束对爆轰波波阵面的这种影响起主要作用的是约束材料的波阻抗,随着约束波阻抗的增大,这种影响更加显著。

钝感炸药圆筒试验与爆轰产物JWL状态方程研究

对以ＴＡＴＢ为主的钝感炸药ＪＢ－９０１４进行了２５ｍｍ和５０ｍｍ两种装药直径的圆筒试验，测试了ＴＵ１圆筒在爆轰产物驱动下的膨胀过程Ｒ（ｔ）关系。对圆筒试验进行了综合分析和二维数值模拟计算，综合评估了ＪＢ－９０１４的作功能力和圆筒试验的相似性。通过二维流体动力学数值模拟，确定得到了ＪＢ－９０１４炸药爆轰产物ＪＷＬ状态方程参数。经对ＪＢ－９０１４二维平面滑移爆轰驱动试验的数值模拟检验，证明确定的ＪＷＬ状态方程参数是可靠的，具有较高的精度和普适性。

低温下小尺度钝感炸药非理想爆轰实验研究

钝感炸药爆轰波法向速度Dn与当地曲率κ密切相关,为研究这种非理想行为,测量了-30℃下直径为10、12.5、153、0 mm的钝感炸药的定态爆轰速度和爆轰波形,并与24℃下的实验结果进行了比较。研究表明,低温下爆速随药柱直径的增加而增加;直径相同时,温度越高,爆轰波形越平坦;温度相同时,直径越大,爆轰波形越平坦;直径较小时,低温下的爆速小于常温下的爆速,相应的法向爆速与当地曲率的关系曲线Dn(κ)位于常温下曲线的下方;直径较大时,低温下的爆速大于常温下的爆速,相应的Dn(κ)关系曲线位于常温下曲线的上方。

新型高能钝感炸药JBO-9X在较高冲击压力下冲击起爆过程的实验研究

采用高速扫描相机和楔形炸药构型,对新型高能钝感炸药JBO-9X的冲击起爆过程进行了实验研究;采用LS-DYNA软件对实验结果进行了数值模拟验证。结果表明,在6.9GPa的入射冲击压力下,JBO-9X炸药的冲击转爆轰时间为1.5μs,冲击到爆轰的距离为7.9mm;当冲击波刚进入炸药时,炸药发生化学反应的比例(λ)为0.2,随着冲击波进入炸药的距离增加,受试炸药中发生化学反应的比例逐步增加。在实验条件下,入射冲击波压力为6.85GPa时,JBO-9X炸药的冲击到爆轰距离为8.0mm。化学反应比例随冲击波进入炸药距离的增长曲线与实验基本相同。

JB-9001钝感炸药冲击Hugoniot关系测试

利用“压力对比法”实验技术，通过锰铜压力计测试待测炸药样品和ＬＹ１２铝样品在ＬＹ１２铝飞片的同时撞击下的界面压力ｐｅｘｐ和ｐＡｌ，从冲击波关系式和正交回归直线拟合分析，确定了ＪＢ－９００１钝感炸药的冲击Ｈｕｇｏｎｉｏｔ关系。

以NTO为主体的钝感炸药的性能及应用

为了探索新的钝感药剂,对以3-硝基-1,2,4三唑-5-酮(NTO)为主体的药剂发展进行了综述.研究表明:NTO是一种能量高、安全性好、成本低并与常用材料相容的钝感炸药,以其为主体的配方在能量方面可超过B炸药,并且能够通过钝感弹药试验,因而有利于提高弹药的本质安全和威力.选择可与之发生较强酸碱作用的粘结剂和适当的工艺可以克服其酸性高和溶于水的缺陷.

用光电法研究钝感炸药JB-9014反应区结构

报道了用光电法研究炸药反应区结构的原理、实验方法和钝感炸药JB 9014的反应区结构。研究结果表明,密度为1 894g/cm3的JB 9014炸药在平面一维定常爆轰时,其Neumann峰压力为36 5GPa,反应区宽度为1 75mm,反应过程时间为0 31μs;装药密度减少时,Neumann峰压力、反应区宽度和反应过程时间均减小。

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。

JB9014钝感炸药冲击绝热线测量

利用压力对比法 ,采用锰铜计测量待测炸药样品和LY12铝标准样品在LY12铝飞片同时撞击下的界面压力 ,运用冲击波关系式和正交回归直线拟合分析 ,确定了JB90 14钝感炸药冲击绝热线关系式。

钝感炸药点火增长模型的欧拉数值模拟

在自主研发的二维多介质欧拉弹塑性流体力学程序中,通过引入点火增长的反应率模型以及炸药减敏模型,借助网格自适应技术,研究钝感炸药的冲击点火、直径效应以及死区形成等爆轰现象。数值模拟结果表明,该程序能够正确模拟平面爆轰波的爆速、CJ状态、von Neumann尖点等爆轰参数;并能够较好模拟炸药的直径效应。另外,通过引入考虑减敏效应的反应率模型,能较好地模拟钝感炸药的死区形成过程。

常温下JBO-9021高能钝感炸药直径效应实验

通过光电联合测试方法,测量了常温下直径为10、15和30mm高能钝感炸药柱JBO-9021炸药的定态爆速和波形,根据拟合的爆轰波阵面形状,分析了波阵面法向速度Dn与当地曲率κ之间的关系。研究结果表明,JBO-9021炸药的定态爆速随药柱直径的增大而增大,JBO-9021(w(HMX)=15%)相对JB-9014炸药(w(TATB)=95%),爆轰波形更平坦,爆轰波非理想传播行为得到一定改进。

钝感炸药JB9014的多点起爆实验研究

同时使用光子学弹道靶场相机 (SVR)和转镜式高速扫描相机 ,对钝感炸药JB90 1 4进行了一点、两点和四点起爆实验研究 ,获得了爆轰波出炸药底面的波形发展情况 。

钝感炸药的超压爆轰与冲击起爆过程数值模拟

采用Hybrid反应率结合修正的JWL方程,研究了LX-17、超细TATB等钝感炸药的冲击起爆(SDT)过程,并计算了爆轰波的对碰现象。结果表明,该方法计算钝感炸药的冲击起爆过程与实验数据符合较好;计算爆轰波对碰区的峰值压力提高了10%。

试样药量对钝感炸药撞击感度的影响

通过改变样品药量，以区分不同配方的钝感炸药的撞击感度，分析和说明了药量的变化对炸药撞击感度的影响。

常温下钝感炸药爆轰波传播的曲率效应研究

钝感炸药爆轰波的传播与波阵面当地平均曲率密切相关,为研究这种爆轰波传播的非理想行为,本文通过光电联合测试方法测量了常温下Φ10mm、Φ12.5mm、Φ15mm和Φ30mm的钝感药柱的定态爆速和波形,根据拟合的爆轰波形,分析了波阵面法向速度Dn与当地平均曲率κ之间的关系。结果表明,定态爆速随药柱直径的增大而增大,当波阵面当地平均曲率κ较小时,法向爆速Dn只与κ有关,而当κ较大时,法向爆速Dn不仅与当地平均曲率κ有关,而且还与药柱直径有关。

冲击片起爆钝感炸药技术研究初探

目的 对冲击片起爆钝感炸药技术进行初步研究 .方法 对冲击片起爆钝感炸药的起爆原理以及影响起爆结果的主要因素进行分析 .结果 初步建立一套冲击片起爆装置并确定实验方法 .结论 为了达到较好的起爆效果 。

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。