局部撞击作用下PBX炸药响应与点火研究

发布时间：2023-11-02 19:33

　　撞击事故条件下炸药的化爆安全性是人们关注的重要课题,如何构建物理模型对炸药的点火行为进行有效预测是其关心的核心问题之一。由于安全性的点火问题涉及到多个学科、多种因素相互交叉与耦合,目前无论是对PBX炸药撞击响应的模型描述,还是对点火条件的模型描述,都存在一些不足,亟待发展与完善,需要要结合PBX炸药自身的非均质性、损伤断裂、点火机理等特点开展研究,构建物理模型。本文针对低速撞击炸药安全性点火机制认识不足的问题,结合国内武器用PBX炸药非均质、脆性特性以及点火机制等特点,发展了一种描述PBX炸药撞击响应的本构模型,获得了“响应的局域化是导致点火重要原因”的认识,提出并构建了一种局部撞击点火工程判据。论文的主要进展如下:(1)获得了两种武器用PBX炸药在不同应变率下的动力学试验数据以及损伤断裂的机理认识,为撞击安全性研究奠定了基础;在试验中提出并建立了一种适合SHPB杆动态力学性能测试的激光微位移测量方法;(2)发展了一种考虑PBX炸药非均匀、脆性特性、颗粒失效处理的修正Visco-SCRAM本构模型。采用Weibull概率函数实现了炸药计算模型中初始裂纹的非均匀性分布,讨论了初始裂纹分布...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 撞击响应
        1.2.1 炸药力学性能
        1.2.2 炸药损伤破坏
        1.2.3 含损伤本构
    1.3 撞击点火
        1.3.1 点火试验
        1.3.2 点火模型
    1.4 文献总结与分析
    1.5 研究思路及论文框架
第二章 炸药动力学数据与损伤机理
    2.1 引言
    2.2 炸药SHPB试验
        2.2.2 试验技术
        2.2.3 试验结果
    2.3 BRAZILIAN试验
        2.3.1 装置及原理
        2.3.2 试验结果
    2.4 一种SHPB试验的激光微位移测量方法
        2.4.1 测试原理
        2.4.2 数值验证
        2.4.3 试验验证
    2.5 本章小结
第三章 炸药材料响应的局域化
    3.1 引言
    3.2 修正的VISCO-SCRAM本构模型
        3.2.1 VISCO-SCRAM模型简介
        3.2.2 VISCO-SCRAM模型的修正
        3.2.3 模型参数确定
        3.2.4 非均匀性的影响
        3.2.5 断裂及失效处理的影响
    3.3 宏观响应局域化模拟
    3.4 细观响应局域化模拟
        3.4.1 计算模型
        3.4.2 弹性阶段
        3.4.3 强化阶段
        3.4.4 软化阶段
    3.5 响应局域化试验与温升分析
    3.6 本章小结
第四章 局部撞击点火问题分析
    4.1 引言
    4.2 影响撞击点火的可能因素分析
        4.2.1 本质安全
        4.2.2 影响点火的关键物理量
    4.3 局部撞击问题分析
        4.3.1 理论分析
    4.4 本章小结
第五章 局部撞击点火工程判据
    5.1 引言
    5.2 点火热流理论
        5.2.1 炸药颗粒生热
        5.2.2 炸药颗粒点火
    5.3 点火工程判据
    5.4 判据分析与验证
        5.4.1 判据分析
        5.4.2 判据参数
        5.4.3 判据验证
    5.5 判据应用
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 创新点
    6.3 工作展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3859624