冲击加载下PBX界面对热点形成和安全性影响

作     者：夏全志 吴艳青 柴传国 杨昆 黄风雷 

作者机构：中国工程物理研究院化工材料研究所 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U22B20131) 

主　　题：高聚物粘结炸药 冲击点火 热点 界面结构 安全性 

摘      要：高聚物粘结炸药(PBX)界面结构对其热点形成和冲击安全性有显著影响。为研究冲击条件下PBX点火响应过程，通过图像数字化建模和矢量化技术，建立反映PBX真实细观结构特征的有限元模型。考虑材料内部摩擦生热、晶体变形温升以及晶体放热反应过程，对PBX冲击载荷下热点形成进行数值仿真，并引入热点密度作为依据来判断材料是否点火，进一步研究晶体表面粗糙度和晶体包覆缺陷对材料点火感度与安全性的影响。研究结果表明：在冲击加载过程中，PBX内部热量前期主要来源于摩擦生热和晶体变形温升；当温度逐渐升高后，热量主要来源于晶体放热反应；材料发生点火的临界热点密度为0.68 mm-2，降低晶体表面粗糙度并提高晶体表面包覆质量，有助于抑制热点的形成，使材料降感，进而提升PBX安全性；研究结果可用于高能炸药的点火感度及安全性评估，并指导其生产加工与制备工艺。