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复合装药空气中爆炸冲击波传播特性

爆炸与冲击 2018年第2期38卷 367-372页

作者：李梅蒋建伟王昕北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为了研究复合装药超压爆轰时的径向能量输出特性,选择典型的TNT、JO-8、海萨尔等理想、非理想高能炸药,进行了单一装药、内外层复合装药冲击波超压测试实验。采用自由场压电传感器测量了距爆心2、3、4m处的冲击波压力,通过Origin软件对... 详细信息

为了研究复合装药超压爆轰时的径向能量输出特性,选择典型的TNT、JO-8、海萨尔等理想、非理想高能炸药,进行了单一装药、内外层复合装药冲击波超压测试实验。采用自由场压电传感器测量了距爆心2、3、4m处的冲击波压力,通过Origin软件对实验数据进行去除"零漂"和积分处理,获得了冲击波超压、冲量随距离的变化规律,分析了装药结构、装药类型对实验结果的影响。研究结果表明:与同体积单一装药相比,内外层复合装药对提高径向冲击波超压无优势,但对径向冲击波冲量增益显著,且冲量随传播距离的增加而增大;装药类型对内外层复合装药径向冲击波冲量增益影响较大,非理想/理想复合装药在4m处的冲量增益大于20%,比理想/理想复合装药更有利于提高战斗部的径向输出威力。

关键词：复合装药冲击波传播超压冲量

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复合装药密闭空间爆炸能量释放特性

火炸药学报 2022年第3期45卷 377-382页

作者：阚润哲聂建新刘正郭学永焦清介朱英中刘攀北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 重庆红宇精密工业集团有限公司重庆402760

为研究不同装药结构HMX基含铝炸药在密闭空间内的爆炸特性,开展了复合装药结构和均一装药结构样品在密闭空间爆炸的实验研究,建立了具有测温和测压功能的密闭爆炸实验装置,获得了复合装药结构样品密闭空间爆炸压力和温度数据,并与相同... 详细信息

为研究不同装药结构HMX基含铝炸药在密闭空间内的爆炸特性,开展了复合装药结构和均一装药结构样品在密闭空间爆炸的实验研究,建立了具有测温和测压功能的密闭爆炸实验装置,获得了复合装药结构样品密闭空间爆炸压力和温度数据,并与相同化学组成的均一装药结构进行了对比。结果表明,具有复合装药结构样品密闭空间爆炸冲击波峰值压力和准静态压力比相同化学组成的均一装药结构分别提高了12.7%和8.0%,通过外层高爆速炸药、内层高铝氧比炸药的内外层复合装药结构能够提高装药密闭空间的爆炸能量输出;与均一装药结构密闭空间爆炸峰值温度745℃相比,复合装药结构峰值温度下降124℃,为621℃,但具有内外层复合装药结构样品在密闭空间中能够维持长时间600℃左右的高温环境。

关键词：爆炸力学复合装药含铝炸药密闭空间爆炸准静态压力瞬态温度

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复合装药结构隔板实验与数值模拟

兵工学报 2013年第2期34卷 246-250页

作者：向梅黄毅民饶国宁彭金华南京理工大学化工学院江苏南京210094 中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900

为得到钝感炸药(IHE)和高能炸药(HE)复合装药结构对冲击波感度的响应情况,对不同结构的复合装药进行隔板实验,得到了其冲击波感度与药柱高度比值的一阶指数关系。利用显式有限元程序对复合装药结构进行隔板实验的数值模拟,计算结果与实... 详细信息

为得到钝感炸药(IHE)和高能炸药(HE)复合装药结构对冲击波感度的响应情况,对不同结构的复合装药进行隔板实验,得到了其冲击波感度与药柱高度比值的一阶指数关系。利用显式有限元程序对复合装药结构进行隔板实验的数值模拟,计算结果与实验结果吻合。通过数值模拟计算并比较了铝、有机玻璃、钢隔板和未反应JB-9014炸药的爆轰反应边界值。

关键词：爆炸力学冲击波感度复合装药隔板实验有限元法数值模拟

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复合装药偏心起爆条件下波形扫描实验研究

含能材料 2015年第11期23卷 1041-1045页

作者：王辉沈飞田清政任新联袁建飞西安近代化学研究所陕西西安710065

采用正交多狭缝扫描技术对复合装药在偏心起爆条件下爆轰波形进行测量。通过分析两个互相垂直方向上的五狭缝扫描迹线的几何关系,获得了爆轰波在狭缝交点处的传播速度及方向,并结合定向汇聚爆轰波形传播过程图,分析了其爆轰波的传播特... 详细信息

采用正交多狭缝扫描技术对复合装药在偏心起爆条件下爆轰波形进行测量。通过分析两个互相垂直方向上的五狭缝扫描迹线的几何关系,获得了爆轰波在狭缝交点处的传播速度及方向,并结合定向汇聚爆轰波形传播过程图,分析了其爆轰波的传播特性。结果表明,受内、外层装药爆速差的影响,爆轰波在传播过程中呈弧形状向内收敛,最终形成喇叭形波形,且沿中心线的爆速提高了约1.67 mm·μs-1。

关键词：偏心起爆爆轰波复合装药正交多狭缝扫描

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多层复合装药爆炸冲击波信号能量谱

兵工学报 2020年第11期41卷 2243-2251页

作者：洪晓文李伟兵李文彬徐赫阳李军宝南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094

为研究多层复合装药爆炸冲击波在不同频段内的能量谱特性,进行了不同长径比多层复合装药的爆炸试验。利用小波包分析原理分析爆炸试验测得的冲击波压力信号,获得不同长径比复合装药的冲击波压力信号能量谱,得到了不同频段内冲击波压力... 详细信息

为研究多层复合装药爆炸冲击波在不同频段内的能量谱特性,进行了不同长径比多层复合装药的爆炸试验。利用小波包分析原理分析爆炸试验测得的冲击波压力信号,获得不同长径比复合装药的冲击波压力信号能量谱,得到了不同频段内冲击波压力信号的能量谱特征规律。结果表明:复合装药的冲击波能量谱值随装药长径比的增加而增加,冲击波能量主要集中在低频段,不同长径比复合装药爆炸冲击波具有不同的能量分布且各频段的能量差异明显;近距离及大长径比复合装药爆炸冲击波的低频段能量具有较大的能量增长百分比,内外同时起爆时多层复合装药的冲击波压力信号总能量是中心起爆的1.55倍。研究结果可为复合装药结构下毁伤威力可控战斗部的设计及毁伤效能评估提供参考。

关键词：复合装药爆炸冲击波信号小波包能量谱毁伤效能评估

基于圆筒试验的DNTF基叠层复合装药的爆轰驱动释能特性

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爆炸与冲击 2023年第11期43卷 56-64页

作者：沈飞王辉王金涛余文力王煊军火箭军工程大学陕西西安710025 西安近代化学研究所陕西西安710065

为探究叠层复合装药的爆轰释能规律,采用爆速差为1.85 km/s的3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)基高爆速炸药与高爆热炸药制备成等厚度的叠层复合装药,通过狭缝扫描试验和圆筒试验分别获得了装药内的爆速变化和产物的膨胀释能曲线,并结合... 详细信息

为探究叠层复合装药的爆轰释能规律,采用爆速差为1.85 km/s的3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)基高爆速炸药与高爆热炸药制备成等厚度的叠层复合装药,通过狭缝扫描试验和圆筒试验分别获得了装药内的爆速变化和产物的膨胀释能曲线,并结合2种炸药爆轰产物的相互作用过程,分析了叠层复合装药与单一装药释能过程的主要差异。结果表明:爆轰波交替传播时,2种炸药均能迅速进入稳定爆轰状态;产物膨胀时,2种炸药的相互作用使装药爆轰驱动能量的分布特征发生显著变化,高爆速炸药的加载区域扩大,导致铜管速度降低,比动能较单一装药下降了6.7%,而高爆热炸药的加载区域缩小,铜管速度升高,比动能较单一装药提升了14.1%;此外,高爆热炸药爆轰产物处于压缩状态,有利于提升铝粉的反应速率,有望进一步增强叠层复合装药的驱动做功能力。

关键词： 3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF) 含铝炸药复合装药爆轰波圆筒试验

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叠层复合装药殉爆安全性试验及数值模拟

含能材料 2022年第3期30卷 204-213页

作者：李兴隆吴奎先路中华高大元黄亨建陈科全陈红霞寇剑锋王杰中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999 中国工程物理研究院安全弹药研发中心四川绵阳621999

叠层复合装药是由两种或两种以上装药通过叠加的方式复合而成,可以通过装药结构设计调控其安全性和能量输出特性。为研究叠层复合装药的殉爆安全性,选取典型高能炸药与钝感炸药组合的叠层复合装药为研究对象,通过数值模拟和殉爆试验研... 详细信息

叠层复合装药是由两种或两种以上装药通过叠加的方式复合而成,可以通过装药结构设计调控其安全性和能量输出特性。为研究叠层复合装药的殉爆安全性,选取典型高能炸药与钝感炸药组合的叠层复合装药为研究对象,通过数值模拟和殉爆试验研究装药结构对临界殉爆距离的影响规律。结果表明,相比于单一高能炸药PBX‑1,复合装药临界殉爆距离可减小53.3%(由7.5 mm减小至3.5 mm),能量降低22.9%;复合装药中钝感炸药厚度必须要达到特定阈值(3 mm)以上才能明显降低复合装药临界殉爆距离;随着钝感炸药占比增大,复合装药临界殉爆距离趋近于单一钝感炸药PBX‑2的临界殉爆距离。

关键词：复合装药殉爆试验冲击波感度数值模拟

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结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响

含能材料 2022年第1期30卷 50-57页

作者：沈杨梅李伟兵曹营军李军宝王晓鸣南京理工大学智能弹药技术国防重点实验室江苏南京210094 北京特种车辆研究所北京100081

为了研究结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响,采用AUTODYN-3D有限元计算软件,比较分析了复合装药战斗部在中心单点和内外同时两种起爆方式下爆轰波传播与壳体破碎过程,获得了壳体壁厚与中心装药直径对复合装药战斗部破片平均质量... 详细信息

为了研究结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响,采用AUTODYN-3D有限元计算软件,比较分析了复合装药战斗部在中心单点和内外同时两种起爆方式下爆轰波传播与壳体破碎过程,获得了壳体壁厚与中心装药直径对复合装药战斗部破片平均质量、破片速度等参数的影响规律。计算结果表明,随着壳体壁厚的增加或者中心装药直径的减小,单点起爆下破片平均质量相对于内外同时起爆下提高的倍数越来越大,战斗部在不同起爆方式下威力输出差异越来越明显;静爆试验结果表明,内外同时起爆下的破片平均速度、冲击波超压和验证靶冲孔数较单点起爆下分别提高了27.1%、31.4%和39.3%,试验结果与仿真计算结果吻合较好。

关键词：结构参数复合装药破片爆轰波

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密闭空间中复合装药的能量释放特性

爆炸与冲击 2024年第6期44卷 39-47页

作者：张学瑞周涛西安近代化学研究所陕西西安710065

为研究密闭空间中复合装药能量的释放特性,设计了一种同轴复合装药,其内层为温压炸药,外层为不同组分的混合燃料,混合燃料主要由铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)活性材料或硼基燃料组成,利用密闭爆炸装置开展了复合装药的内爆炸试验,获取了壁面... 详细信息

为研究密闭空间中复合装药能量的释放特性,设计了一种同轴复合装药,其内层为温压炸药,外层为不同组分的混合燃料,混合燃料主要由铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)活性材料或硼基燃料组成,利用密闭爆炸装置开展了复合装药的内爆炸试验,获取了壁面冲击波超压和准静态压力。试验结果表明:相同质量、不同硼基燃料含量的复合装药在密闭空间内爆炸,产生的准静态压力随着硼基燃料含量的增加呈现先升高后降低的趋势,硼基燃料分解产物参与二次反应的最佳体积分数在1.0%左右;对于复合装药,密闭空间中氧气含量有限,当参与二次反应的物质浓度达到一定阈值时,无论是提高点火能量还是提高反应物浓度,准静态压力都无法获得高效提升,能量利用率没有提高。

关键词：复合装药内爆炸准静态压力 Al/PTFE 硼基燃料