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爆炸焊接专用粉状低爆速炸药的研制

爆破 2005年第2期22卷 106-108页

作者：聂云端阜新矿务局十二厂辽宁阜新123003

介绍了爆炸焊接专用低爆速炸药的设计要求和技术途径,提出了一组实验配方,并对其影响爆轰参数的因素进行了讨论,提供了测试试验参数等。

关键词：低爆速炸药爆炸焊接专用研制粉状技术途径爆轰参数试验参数

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新型FAE燃料的选取及其性能研究

新型FAE燃料的选取及其性能研究

作者：李传家南京理工大学

学位级别：硕士

燃料直接决定了燃料空气炸药（FAE）武器的威力及加工使用过程中的安全性和可靠性,因此发展FAE武器的关键是选择好燃料。鉴于燃料对于FAE武器的重要性,本文通过理论计算和实验相结合的方法研究了不同配比FAE燃料的特性,以便对FAE的性能... 详细信息

燃料直接决定了燃料空气炸药（FAE）武器的威力及加工使用过程中的安全性和可靠性,因此发展FAE武器的关键是选择好燃料。鉴于燃料对于FAE武器的重要性,本文通过理论计算和实验相结合的方法研究了不同配比FAE燃料的特性,以便对FAE的性能优化和设计提供理论指导。本文从燃料选取的理论出发,结合燃料的能量指标、选取原则和现阶段的发展趋势,选择了含铝固液混合态燃料和含贮氢合金燃料固液混合态燃料作为研究对象;并利用Gordon-McBride程序计算了这两种燃料所形成的FAE的爆轰参数。通过相同质量不同配比的含铝固液混合态燃料空气炸药的实验研究,得到了随固态燃料含量变化的爆轰参数变化规律。结果显示：当铝粉含量较低时,实验结果与理论超压值规律一致;当铝粉含量大于30%时,实验值出现拐点,随铝粉含量的增加FAE超压反呈下降的趋势。这表明FAE的爆轰性能不仅与燃料配方组成及其化学潜能有关,还与燃料的分散状况及反应性密切相关,因为这些因素直接影响FAE中燃料组分的反应快速性及爆轰完整性。对比理论爆轰参数和实验值,发现在理想抛撒和分散、燃料充分反应的条件下,利用程序计算的理论值变化规律与实验所测值的变化规律相一致,说明用Gordon-McBride程序计算燃料空气炸药的爆轰参数具有可行性和可信性。对新型贮氢合金燃料爆轰参数进行计算,结果表明爆压、爆温、爆速、密度、爆容及燃烧热均随固体燃料含量的增加而增大,表明该类物质具有良好的爆轰性能,值得研究,具有良好的应用前景。

关键词：燃料空气炸药数值模拟爆轰参数含铝FAE燃料贮氢合金燃料

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FAE燃料气云爆轰特性研究

FAE燃料气云爆轰特性研究

作者：何小波南京理工大学

学位级别：硕士

本文主要研究了几种FAE燃料(PO、C～C、戊二烯)的气云爆轰特性。主要内容如下： (1) 利用已有的立式激波管对PO、C～C、戊二烯等几种燃料的临界起爆能、爆速、爆压等爆轰参数进行了测定。结果发现C～C燃料的临界起爆能普遍要高于其... 详细信息

本文主要研究了几种FAE燃料(PO、C～C、戊二烯)的气云爆轰特性。主要内容如下： (1) 利用已有的立式激波管对PO、C～C、戊二烯等几种燃料的临界起爆能、爆速、爆压等爆轰参数进行了测定。结果发现C～C燃料的临界起爆能普遍要高于其他碳氢燃料的临界起爆能;过量的燃料和起爆能的增加均对爆轰强度的增大没有过大的贡献。 (2) 在改进了烟迹技术之后，在常温常压和常温负压两种条件下研究了上述几种燃料的气云爆轰胞格结构，得到了清晰的胞格烟迹，获得了燃料的胞格尺寸分别与初始压力、当量比以及起爆能之间的关系。实验表明当起爆能足够高时，在主要的胞格结构内有次胞格结构的出现。此外还发现随着烃类物质的不饱和度的增加，其爆轰波的胞格尺寸将随之减小。燃料胞格尺寸的大小反映了该燃料爆轰的难易程度。胞格尺寸越小，其混合物的爆轰敏感度愈高，越易形成爆轰;反之胞格尺寸越大，其混合物的爆轰敏感度愈低，越不易形成爆轰。 (3) 探索了FAE燃料爆轰机理。首先对爆轰极限机理进行了研究，接着分析了烃类物质爆轰动力学过程，其次对云雾爆轰机理进行了推断，然后在此基础上研究了气液两相爆轰的发展和传播过程。

关键词： FAE燃料爆轰特性激波管爆轰参数胞格结构爆轰机理

聚能射孔压力脉动及射孔段套管动力强度安全性分析

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聚能射孔压力脉动及射孔段套管动力强度安全性分析

作者：曹亭西安石油大学

学位级别：硕士

聚能射孔弹爆轰后产生的高温高压高速射流侵彻射孔枪和套管,同时产生的冲击波会使射孔液剧烈波动,从而形成射孔液压力脉动,它们的共同作用会影响射孔段套管的动力强度安全性,但射孔液压力脉动作用下套管的动力响应机理及套管的动力强度... 详细信息

聚能射孔弹爆轰后产生的高温高压高速射流侵彻射孔枪和套管,同时产生的冲击波会使射孔液剧烈波动,从而形成射孔液压力脉动,它们的共同作用会影响射孔段套管的动力强度安全性,但射孔液压力脉动作用下套管的动力响应机理及套管的动力强度安全性尚有待深入研究。应用平衡常数法确定单质炸药爆轰产物组分;依据爆轰理论和米海尔里逊方程推导爆容计算公式;考虑最大爆热实现程度,修正Berthelot最大爆热值分析方案;根据爆轰产物的平均比热容,建立含氧系数的爆温计算公式;基于Kamelet法和最大释能原理求解爆速和爆压。针对含铝混合高能炸药,考虑铝氧摩尔比与装药密度的影响,基于体积加权法和Kamelet法,构造爆热、爆速和爆压分析新方法。应用LS-DYNA软件,建立射孔弹、射孔枪和套管的三维有限元模型,运用ALE算法实现射流形成及侵彻过程中的大变形模拟和流固耦合,分析射流形成及侵彻射孔枪和套管的动态过程,分析考虑射孔弹间相互影响的射孔系统能量转换和分布规律、射流速度变化规律、套管和射孔枪应力变化规律。根据射孔系统能量转换和分布规律,确定射孔弹冲击波和爆轰产物的能量。依据冲击波在相变界面传播的连续性和Tait物态方程,推导冲击波初始压力计算公式;考虑套管的复杂边界和爆距的影响,建立冲击波传播规律表达式,得到直达冲击波的理论分析方法;根据冲击波反射原理,建立射孔液、套管交界面参数求解的近似图解法和反射压力波的理论分析方法;应用直达波和反射波叠加原理,建立压力脉动规律理论分析方法。应用Workbench软件,建立射孔段套管有限元三维模型,分析射孔压力脉动下套管的瞬态动力响应,得到射孔段套管的动态应力分布与变化规律,分析未射孔、射孔套管的强度安全性,对比动、静压力作用下射孔段套管的强度安全性。通过研究,建立单质炸药爆轰参数分析新方法,提高计算精度;构造一种新的含铝混合高能炸药爆热爆速爆压分析方法;实现聚能射流形成及侵彻射孔枪和套管的流固耦合和动态仿真;建立聚能射孔压力脉动规律的理论分析方法,分析动、静压力作用下射孔段套管的强度安全性。相关研究成果可为聚能射孔压力脉动及射孔段套管动力强度安全性分析提供参考。

关键词：聚能射孔爆轰参数压力脉动有限元套管强度

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复合敏化乳化炸药爆速研究

中国矿业 2000年第6期9卷 3-7页

作者：宋锦泉汪旭光崔安娜刘涛北京矿冶研究总院 100044

通过对大量测试数据的整理和分析讨论 ,得出玻璃微球与气泡复合敏化的乳化炸药爆速与炸药密度、敏化剂含量等因素的关系。由显著性分析可知。

关键词：爆速测试复合敏化剂乳化炸药显著性分析爆轰参数

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铝粉对FAE爆轰性能影响的研究

战术导弹技术 2008年第1期 14-16,21页

作者：周卫军王少龙汪德武第二炮兵工程学院西安710025 第二炮兵装备研究院北京100085

采用VLWR状态方程及其程序计算环氧丙烷/铝粉燃料的FAE爆轰参数.结果表明,铝粉配比的增加能提高FAE爆轰参数,但配比过高不利于燃料分散,导致单位质量的燃料在空气中覆盖范围的降低,反而影响FAE战斗部的威力性能.同时,铝粉颗粒的直径对... 详细信息

采用VLWR状态方程及其程序计算环氧丙烷/铝粉燃料的FAE爆轰参数.结果表明,铝粉配比的增加能提高FAE爆轰参数,但配比过高不利于燃料分散,导致单位质量的燃料在空气中覆盖范围的降低,反而影响FAE战斗部的威力性能.同时,铝粉颗粒的直径对燃料空气炸药作功能力和反应时间有一定的影响.

关键词：燃料空气炸药(FAE) 爆轰参数性能设计

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低爆速炸药强起爆时过压爆轰段长度计算

爆破 1998年第1期15卷 70-73页

作者：段卫东叶国庄高文学武汉冶金科技大学 430081 北京理工大学 100081

本文采用一维平面流动模型，推导了低爆速炸药在强起爆条件下，其过压爆轰段的长度计算公式。该公式对强起爆条件，低爆速炸药测点位置选择和爆轰参数的计算都具有一定的指导意义。

关键词：过压爆轰低爆速炸药爆轰参数强起爆

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含铝炸药能量释放规律研究

含铝炸药能量释放规律研究

作者：谢馨远中国工程物理研究院

学位级别：硕士

本文围绕含铝炸药有限空间能量释放问题,通过理论分析、爆热试验和有限空间静爆等方法,对含铝炸药的能量释放参数以及有限空间内炸药爆轰性能进行研究。主要研究成果如下:通过理论分析和计算,在含铝炸药三个反应阶段上区分了四个含铝炸... 详细信息

本文围绕含铝炸药有限空间能量释放问题,通过理论分析、爆热试验和有限空间静爆等方法,对含铝炸药的能量释放参数以及有限空间内炸药爆轰性能进行研究。主要研究成果如下:通过理论分析和计算,在含铝炸药三个反应阶段上区分了四个含铝炸药能量释放参数,即爆轰热(Qd)、爆热(Qv)、后燃热(QA)、燃烧热(Qc),根据反应特性和反应阶段,区分了含铝炸药在不同条件下的能量释放问题。并且通过经验计算,获得了 CHNO类单质炸药和含铝炸药爆热的经验计算公式和影响因素。通过爆热系统,分析了 HMX/Al和RDX/Al/AP两体系中,铝粉含量、RDX/AP比值和气氛环境对含铝炸药爆热释放的影响;并对HMX/Al气态爆轰产物进行收集和定量分析。结果表明含铝量为10%～40%时,炸药爆热随含铝量升高而升高;当铝粉质量恒定为32%时,RDX/AP比值1.1左右较为适宜;气氛环境对含铝炸药能量释放影响显著,0.1 MPa空气环境比0.1 MPa氮气环境下爆热值提高了 20%。利用气相色谱和VLWR热力学程序对HMX/Al/WAX 85/10/5和HMX/Al/WAX 75/20/5爆轰参数和气态产物组成进行试验研究和理论分析,结果表明,试验铝粉反应度分别为94.9%和89%;当铝含量为10%～20%爆轰产物中氢气和一氧化碳随铝粉质量提高而提高;VLWR热力学程序通过假定反应区铝粉反应度为30%,计算得到含铝炸药爆速及爆压,但是由于含铝炸药非理想特性,约有60%铝粉在反应区后与爆轰产物发生反应放出热量,此部分能量可被爆热系统有效测量。结果表明铝粉在反应区内和反应区外都有参与爆轰反应。通过有限空间静爆试验及数值仿真,测定了 HMX/Al系列含铝炸药爆炸冲击波超压、冲量及铝粉二次反应速率方程。实验表明:铝含量在10%～30%时,主冲击波正压作用时间和冲量随铝粉含量升高而升高,超压峰值随铝含量升高而降低。采用AUTODYN软件对该过程进行数值模拟,数值模拟结果与试验冲击波曲线峰值、冲量及衰减时间较为吻合,Miller模型中二次反应速率方程能较为合理地描述含铝炸药后燃特性。

关键词：含铝炸药爆轰参数有限空间爆热冲击波

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某温压炸药的爆炸特性研究

某温压炸药的爆炸特性研究

作者：李静南京理工大学

学位级别：硕士

本文对温压炸药的爆炸特性进行研究,主要从爆轰参数、野外静爆条件下的冲击波参数、有限空间内的冲击波特性这三个方面进行了分析。对温压炸药的爆速和爆压进行了计算与试验研究,获得了可靠的计算方法,由计算结果可知温压炸药兼具高能... 详细信息

本文对温压炸药的爆炸特性进行研究,主要从爆轰参数、野外静爆条件下的冲击波参数、有限空间内的冲击波特性这三个方面进行了分析。对温压炸药的爆速和爆压进行了计算与试验研究,获得了可靠的计算方法,由计算结果可知温压炸药兼具高能炸药和云爆剂体积爆炸的特点,且铝粉含量越高,其爆速与爆压值越小。通过野外静爆试验对比温压炸药和TNT的冲击波参数,可知不同距离处温压炸药的入射压、正压作用时间及入射冲量均高于TNT;对比不同含铝量温压炸药的冲击波参数,可知铝粉含量在30%左右的冲击波参量比较理想。借助爆炸相似律,得到温压炸药爆炸超压的TNT比当量为1.76,在本文的试验条件下,温压炸药爆炸反应的能量利用率为65.41%,组分中含有的可燃元素(Al、C、H)并没有完全反应。对有限空间静爆试验测得的冲击波压力—时间曲线分两个部分进行分析,结果表明,第一部分为冲击波未发生反射之前的压力变化,其初始参量与变化规律都与开放空间一致;第二部分为初始冲击波经过壁面反射后的压力变化。冲击波参数数据显示,第二部分作用时间可达到270ms左右,是主冲击波正压作用时间的90-250倍;总冲量较大,最高可达到4000Pa·s左右,是主冲击波冲量的20-200倍;每条压力时间曲线上都有6-17个脉冲峰。利用有限元分析程序AUTODYN对有限空间内温压炸药的静爆过程进行数值模拟,模拟结果与试验值相比,超压值较小,正压作用时间较大,冲量吻合较好。模拟得到的冲击波云图显示,在40ms内,冲击波在侧壁面发生两次反射、顶部两次反射以及空间内两次聚焦,聚焦点的压力最高达4MPa。由冲击波到达时间随距离的变化关系曲线以及爆炸火球的发展曲线可知,在爆炸后5.3ms-5.8ms左右,冲击波与后燃反应之间产生相互的支持推动作用,后燃反应使冲击波的衰减速率逐渐降低,冲击波加强了后燃反应,爆炸火球半径达到1.7m-2.1m。

关键词：温压炸药爆轰参数冲击波有限空间数值模拟