炸药冲击起爆唯象反应速率模型研究

发布时间：2021-04-17 02:55

　　炸药冲击起爆唯象反应速率模型,一直是爆轰物理学领域的重要研究方向。按照实验研究、理论分析、发现规律、提出初步反应速率模型、寻找理论支撑、完善反应速率模型、验证反应速率模型可行性、提出结论的思路进行研究。提出了基于裂纹成核机制的炸药冲击起爆唯象反应速率模型,通过数值模拟方法,验证了模型的可行性。利用火炮系统和铝基组合式拉格朗日粒子速度计,开展JOB-9003炸药冲击起爆实验,获得炸药反应区粒子速度数据。利用CIM及其改进模型对JOB-9003炸药冲击起爆进行流场分析,提出初步反应速率模型。利用PFC3D离散元软件模拟炸药冲击作用下细观响应,研究冲击作用下裂纹成核规律,并假设裂纹成核机制与反应速率相关。利用脆性微裂纹损伤理论进行推导,获得与初步模型形式一致的反应速率模型。进一步假设反应机理,建立完善的以流场分析经验为基础、以微裂纹成核为理论背景的反应速率模型。结合新建反应速率模型对DYNA2D进行二次开发,开展了JOB-9003冲击起爆、PBX-9501冲击起爆、PBX-9502冲击起爆实验进行数值模拟、对PBX-9501双冲击起爆进行数值模拟,以验证反应速率模型的适用范围和稳定性。对PB... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：110 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２邸Ｃ３７炸药应用ＣＲＥＳＴ模型在不同加載压力下的粒子速度剖面??

（ａ）?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｉｎｐｕｔ：?２．７６ＧＰａ?（ｂ）?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｉ叩山：１０．８ＧＩ＊ａ??图１．２邸Ｃ３７炸药应用ＣＲＥＳＴ模型在不同加載压力下的粒子速度剖面??（３）应用最广泛的Ｈ项式点火增长模型，不能利用一套参数模拟多个问题，一旦入??射压力变化或者炸药构型稍微改变，就要重新修正经验参数。??表１－１?ＥＤＣ３７炸药冲击起爆数值Ｈ项式点火増长模型模型参数Ｗ??Ｉ?ｂ?ａ?Ｘ?Ｇｉ?Ｃ?ｄ?ｙ??３．０Ｅ＋１０?０．６６７?＾?２＾?而?０．６６７?０．３３３?２＾０￣??（ｊ２???各?Ｚ?ｍａｘ?Ｘｇｉ?ｍａｘ?Ｘｇ２?ｍｉｎ??２＾?０．３３３?ＬＯ?＾?＾?０＾?＾??２??

在实验中要利用电探针和高速摄影的方法测量冲击波的走势和转化为爆轰波的情??形。平板撞击实验中，平板速度是最重要的参数，同时平板材料的性质、厚度也会影响??炸药的起爆。而小平板由于边侧稀疏影响较大，有效冲击时间较短，所Ｗ在冲击起爆的??研究中撞击面积也是一个重要的参数。??综合分析，炸药的冲击起爆实验研充方法中，平板撞击试验是准一维的平面冲击波??加载。同时，飞片可Ｗ采用炸药、气体、电磁多种驱动方式，加载平面度较高，加载压??力可控，目前是较为理想的炸药冲击起爆实验研究方法。??２．２常用冲击起爆粒子速度测试技术??现在常用的能够连续测量炸药冲击起爆反应区的实验手段主要有电磁粒子速度计和??激光干涉测量技术，二者有其优势也有其不足，下面针对两种技术进行阐述和讨论。??２．２．１电磁粒子速度传感技术??电磁粒子速度计又称为电磁粒子速度传感器，有两种类型，分别称为＂Ｕ形计＂和＂轴??＂＂＂一＂＂


本文编号：3142673