基于BKW状态方程的爆轰产物及参数的改进算法

为了降低爆轰产物及爆轰参数的求解难度,通过对质量守恒方程的基本可行解进行线性组合,得到了爆轰产物的平衡组成,并在此基础上进一步获得了爆轰参数。其主要实现方法为:由最小自由能原理对基本可行解进行筛选,然后根据最大放热原则确定初始解,并在最小自由能原则的引导下,由初始解和基本可行解的线性组合获得爆轰产物的平衡组成,以上操作步骤均由自编程序完成。应用支持向量机(SVM)线性模型对BKW状态方程参数进行了调整,并详细介绍了其主要步骤。使用此方法预测了PETN、CL-20和含铝炸药的爆轰产物及爆轰参数,经参数调整后,发现预测结果与实验值吻合良好;通过与单质炸药爆轰实验数据对比,发现调整BKW状态方程参数时,应当尽可能使用爆轰产物中气体含量相近的含能材料对SVM模型进行训练;若预测含铝炸药,应当使用铝氧比接近待测炸药的样品来训练SVM模型。

用BKW状态方程计算乳化炸药爆轰参数的研究

文章采用凝聚炸药爆轰的流体力学理论和 BKW状态方程 ,对 CHNONa类乳化炸药的爆轰参数进行了计算。计算结果表明采用的方法可行。计算中对 BKW方程的参数组α=0 .5、β =0 .16、κ =10 .91和θ =4 0 0做了修正 ,计算结果与大量测试的经验相符。

乳化炸药的配方设计及BKW状态方程的应用

采用以能量 成本模型为基础的最优化方法进行乳化炸药的配方设计 ,并用爆轰理论和BKW状态方程计算其爆轰参数。两者的结合使该种配方设计方法得到了改进 ,可以使乳化炸药的研究在计算机上进行。文中给出了计算实例。

论VLW状态方程

论述了VLW状态方程中爆轰产物分子势参数的确定;根据不同类型炸药爆轰性能参数计算结果对炸药爆轰产物碳在CJ态的相进行了分析讨论,认为不同的炸药,产物碳有石墨和金刚石两种相存在;将VLW状态方程和BKW状态方程进行了比较分析,指出了BKW状态方程与VLW状态方程的区别及其产生的原因,并给出了VLW状态方程计算含能材料(包括高能炸药、燃料空气炸药、民用炸药)的爆轰性能参数计算结果。结果表明,计算值与实验值符合较好。

DNAN基熔铸炸药JWL状态方程参数的预估方法

针对战斗部毁伤威力要求,需通过状态方程预估炸药的做功能力以开展DNAN基熔铸炸药配方设计.采用一种基于BKW程序的方法预估炸药JWL状态方程参数.计算了典型炸药JWL状态方程参数,对比爆轰产物膨胀过程的计算p-V曲线和圆筒试验p-V曲线,两者在高压区和低压区基本重合,中压区的计算值稍大,但最大误差不超过10%;利用DNAN基熔铸炸药的JWL状态方程参数对炸药驱动铜板的过程进行数值模拟,对比铜板自由表面中心点速度的计算曲线和实验曲线,最大误差不超过7%.研究结果表明,在炸药配方设计阶段,可利用该方法快速预估DNAN基熔铸炸药JWL状态方程参数和做功能力.

1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐理论爆速的计算

利用自编FORTRAIN程序,基于BKW方程计算了1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐(HATO)的爆速;利用Gaussian软件(V09)中的完全基组方法(CBS-4M)计算了HATO的生成焓,再使用Kamlet-Jacbos公式预估了HATO的爆速;制备了尺寸为Φ30mm×30mm的5种密度HATO混合炸药药柱,并按照GJB772A-97 702.1方法测试了其爆速,然后根据Urizar公式计算了HATO的理论爆速。结果表明,采用这3种方法计算得到的HATO的理论爆速分别为9 441、9 186和9 432m/s,表明自编FORTRAIN程序的爆速计算结果可靠,而采用Gaussian软件的爆速计算结果偏低。

HATO爆轰性能的理论计算

根据Gibbs自由能最小原理,利用BKW状态方程程序对新型高能不敏感离子型含能材料HATO的爆轰性能进行了计算。通过测定爆速对计算结果进行了验证。结果表明,该方法的理论计算值与实验值非常接近。计算得到的HATO爆容值相比其他单质炸药更大,有助于提高炸药的做功能力。