炸药管道效应的理论研究

本文从理论上探讨了超前空气冲击波压实爆药,改变爆药的爆轰性能这一管道效应机理成立的可能性;通过管道效应中若干问题的分析,得到了一些有意义的结果。     

用B-W规则和BKW程序计算乳化炸药爆轰产物的比较

用B—W规则和BKW程序分别对含C、H、N、O、Na类元素的乳化炸药的爆轰产物进行了计算，并用统计手段对两种方法计算出来的爆热做了比较，得出结论：用B—W规则确定的爆轰产物计算出来的爆热比用BKW程序计算出来的爆热低，两差的置信水平为95％的置信区间为(4．47％，5．40％)，因而，可以用经验方法替代理论方法确定乳化炸药的爆炸反应方程式。     

炸药在真空下管道效应初探

本文以实验为基础从理论上探讨了改变炸药爆轰性能的管道效应在真空时的机理及其在真空中的“超前波”的产生。通过初步分析,得出了一些有意义的结果。     

玻璃微球敏化乳化炸药爆速特性

建立了乳化炸药实验室制备工艺，并自制了玻璃微球敏化的乳化炸药试样，通过对试样的爆速测试，研究了乳化炸药爆速与其密度及玻璃微球含量等因素的关系，分析了这种工业炸药爆速的特点，结果表明，这种乳化炸药的爆速随其密度的增大而增大到最大值后逐渐降低，直到被压死。     

石墨对混合炸药爆轰流场影响数值模拟研究

为研究石墨颗粒对混合炸药爆轰性能及爆轰传播的影响,运用有限元分析软件建立了混合炸药二维平面细观结构模型,对不同石墨含量、粒度混合炸药的爆轰传播过程进行了数值模拟,结果表明,爆速的模拟计算结果与实验规律一致,沿着爆轰传播的方向,石墨颗粒内部压力逐渐提高,周围炸药的压力也逐渐升高,形成了特殊的爆轰流场压力分布.      

爆轰过程中游离碳的状态研究

目的 研究高密度负氧平衡炸药爆轰过程中游离碳的状态。方法 结合爆轰合成纳米金刚石数值结果以及对固相爆轰产物的实验研究,对爆轰过程中游离碳的状态进行讨论。用具有明确物理意义和纯石墨,金刚石,超微金刚石和类液碳的状态方程对多种炸药的爆速进行计算。结果与结论 用超微金刚石和类液碳的状态方程比用纯石墨和金刚石的状态方程预报的炸药爆轰参数更接近实验值,证明高密度负氧平衡炸药爆轰时ＣＪ点上游离碳主要是以液态或     

含铝炸药爆轰数值模拟研究

对含铝炸药25nm和50nm圆试验进行了二维爆轰数值模拟,标定了含铝炸药JWL状态方和反应速率方程参数,为检验含铝炸药爆轰模型及其相关参数的合理性,对含铝炸药驱动金属平板试验进行了二维爆轰数值模拟,得到了与实验值相符合的结果,分析了铝粉在炸药爆轰中的反应情况和约束条件对含铝炸药爆轰性能的影响。结果表明,铝粉主要在爆轰后期与炸药爆轰产物反应释放能量。     

高速摄影技术在《爆破工程》实验中的应用

通过自制简易高速摄影拍摄及防护系统并将其应用于爆破工程实验教学中,进行了防弹玻璃爆炸裂纹发展过程、炸药爆轰过程、导爆管爆轰过程以及岩体层间软弱夹层运动过程的高速摄影拍摄,再现了整个爆破过程。使得爆破实验中的高速现象易于观测和记录,便于学生对炸药爆轰理论、爆破破岩理论等爆破理论的理解与记忆,增加了学生学习的兴趣,提高了学生自主学习能力,取得了良好的教学效果。     

废发射药资源化新途径——制备粉状炸药研究

该文从理论上分析废发射药具备炸药的三要素，从理论和实验两方面论述了用废发射药制备粉状炸药时，必须降低废药的粒度，从而达到提高炸药爆轰感度和传爆能力。在实验研究的基础上，提出了直接利用废药粉、废药粉与药粒级配、废药粉与氧化剂级配作粉状炸药的３条途径。文章的结论认为利用废发射药制备粉状炸药是一个资源化利用废药资源的方向。     

脉冲水射流冲击起爆氯酸钾炸药的实验研究

利用实验的方法对高压脉冲水射流冲击起爆氯酸钾炸药进行了研究,通过设计一系列不同速度、不同直径的高压脉冲水射流冲击氯酸钾炸药试件,得到了高压脉冲水射流冲击起爆不同配方的氯酸钾炸药的临界速度和冲击起爆判据. 实验结果表明,高压脉冲水射流冲击氯酸钾炸药符合无约束凝聚炸药的冲击起爆判据.     

基于KHT程序的RDX基含铝炸药JWL状态方程参数预测研究

为预测炸药的JWL状态方程参数,根据KHT状态方程编制了KHT程序,计算得到的RDX基含铝炸药的爆轰参数与实验值具有良好的一致性,证明了KHT程序的可信性.在此基础上,利用KHT程序计算的爆轰产物等熵膨胀数据,对RDX基含铝炸药的JWL状态方程参数进行了预测.将预测的JWL状态方程参数输入到AUTODYN软件中,对1 kg RDX基含铝炸药水下4.7 m爆炸试验进行了数值模拟仿真,对比了不同爆距处冲击波压力峰值的试验值与仿真值,两者符合较好. 研究结果表明,利用KHT程序计算的等熵膨胀数据对JWL状态方程参数进行预测是可行的,预测的参数是可用的.      

Li取代氨硼烷的掺杂对RDX初始热分解影响的理论研究

提高高能炸药的爆轰性能始终是含能领域的研究目标,而金属硼氨储氢化合物具有良好化学稳定性和超高释氢能力,将其应用于含能领域,其中的金属离子和分解产物中的高纯度氢气可以有效改善高能炸药的热分解性能.因此本文探索了锂取代氨硼烷的掺杂对1,3,5-环三亚甲基三硝胺（RDX）的影响.本文基于第一性原理优化了RDX的周期性几何结构并分析了其电子结构特性;基于Monte-Carlo方法构建了锂氨硼烷（LAB）掺杂RDX化合物的周期性结构,对预测的结构进行了电子结构的分析并用Gaussian 09程序下的BP86/6-311+g （d,p）理论水平设计了RDX及LAB的相互作用方式,并分析相应的反应热效应.模拟的结果表明,引入LAB后,对应的化学势能降低,反应的自发性提高,后续反应的放热量增大.     

炸药殉爆实验和数值模拟

为解决炸药殉爆实验可以给出炸药殉爆条件,但不能得到炸药爆炸过程细节的问题,进行了固黑铝(GHL)炸药殉爆实验,通过观测残留炸药和见证板变形,判断被发炸药爆炸情况. 并采用非线性有限元计算方法对炸药殉爆实验进行了数值模拟计算. 计算模型中主要考虑了主发炸药爆炸冲击波在空气中的传播及其对被发炸药的冲击起爆. 用欧拉法描述主发炸药及周围空气介质,用拉格朗日法描述被发炸药和见证板. 通过数值模拟计算,分析了炸药殉爆过程中,被发炸药爆轰波的成长历程. 结果表明:被发炸药起爆点位于药柱下端,爆轰波先向下传播,使底部炸药先爆炸,然后转为向上传播起爆整个炸药柱;炸药底端压力不高,远低于炸药C-J爆压,对见证板的破坏作用较小.     

飞秒激光烧蚀炸药的冲击压力数值模拟

飞秒激光能够在极短时间内烧蚀炸药产生高温高压等离子体,飞秒激光烧蚀炸药技术可用于精密加工炸药元件和安全处理废旧弹药.为深入探讨飞秒激光烧蚀炸药作用规律,采用非线性有限元计算方法,建立了飞秒激光烧蚀炸药过程的起爆计算模型,对飞秒激光烧蚀LX-17和LX-10两种炸药过程进行了数值模拟计算,获得了不同飞秒激光能量作用下等离子体和炸药中的压力分布规律.计算结果表明,在飞秒激光烧蚀炸药的过程中,烧蚀产物等离子体和激光作用区外附近炸药的初始压力较高,但是由于激光烧蚀区域极小,炸药内冲击波压力迅速衰减,没有发生起爆现象.      

钝感剂及装药工艺对炸药燃烧转爆轰的影响

分析了高密度成型炸药装药的燃烧转爆轰(DDT)过程及其特性,采用电探针法分别研究了钝感剂以及熔铸与压装两种装药工艺对炸药DDT的影响,对比了不同条件下炸药发生DDT的诱导爆轰距离。结果表明,高密度成型装药的DDT过程,主要是燃烧压缩波汇聚形成冲击波,并诱发爆轰的机制。由于钝感剂具有较大热容和较小导热系数,炸药中加入钝感剂,使炸药的诱导爆轰距离变大。熔铸炸药抗压强度低于压装炸药,且呈一定的脆性,在燃烧过程中易发生破碎,导致燃烧面增大,并进一步提高燃速,因此熔铸工艺可以减小炸药的诱导爆轰距离。     

铝质量分数对CL-20基炸药驱动筒壁能量输出结构影响

为探究铝粉质量分数对六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）基炸药在爆炸驱动筒壁过程中能量输出结构的影响,考虑到筒壁及爆轰产物的轴向运动,基于微元法和爆轰产物状态方程建立了爆炸驱动过程中的能量输出模型. 设计了2种不同铝质量分数的CL-20基炸药（CA5、CA30）和对应的含氟化锂炸药（CF5、CF30）,开展直径50 mm的标准圆筒实验,应用光子多普勒测速仪记录圆筒壁膨胀速度. 计算结果表明:圆筒壁膨胀过程中,基体炸药质量分数由89%降至64%时,CL-20基含铝炸药和含氟化锂炸药驱动金属的能力降低;铝粉质量分数由5%增加到30%时,膨胀结束时刻的内能随之增加;不同氟化锂质量分数的CL-20基炸药能量转化率在93%左右,该值均高于对应的含铝炸药.      

丁二酰亚胺乳化剂的研究

介绍了乳化炸药用高分子乳化剂—聚异丁烯丁二酰亚胺的合成工艺及理化特性。研究了这种乳化剂对乳化炸药的贮存稳定化作用，爆轰稳定化作用。通过显微照相进一步研究了乳化炸药的乳化机理。     

炸药冲击损伤及损伤炸药冲击起爆实验研究

采用炸药爆炸冲击加载的方法,对PBX炸药进行冲击损伤实验,测试炸药冲击前后的密度变化,并利用扫描电镜(SEM)对炸药的剖面进行细观观察,同时对损伤炸药的冲击起爆过程进行了实验研究. 通过比较不同损伤程度PBX炸药的压力变化历史得到,炸药损伤越严重,波阵面成长越快,冲击感度越高.     

潜在高能密度材料N_8的分子设计和爆炸性质

设计了20种新颖的不同类型结构的N8分子,分别采用三种高精度的量子化学计算方法优化并从中筛选出6种可稳定存在的分子构型,对其结构、电子及爆炸等性质进行了可靠的理论预测,给出结构参数、能量、密度、生成热及爆速和爆压等决定高能材料热稳定性和爆轰性能的重要信息.结果表明,N8分子双五元环结构的张力最小、能量最低且HOMO-LUMO能级差最大,故热稳定性最好,且它与立方结构分别具有最小和最大的生成热.6种N8分子的爆速和爆压的理论预测值均大于爆轰性能优越的黑索金和奥克托今,可以作为潜在的优秀环保型高能材料候选目标.     

离散杆战斗部杆条抛撒规律的有限元分析

 采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对离散杆战斗部的杆条排布及抛撒方式进行了较深入研究。在AUTODYN-3D平台上建立了离散杆战斗部三维有限元模型,采用Lagrange算法,对离散杆式战斗部的钢杆条和钨合金杆条在有、无填充材料时杆条抛撒进行了模拟。研究发现,杆条材料、缓冲材料对杆条抛撒行为有显著影响,装填合适的缓冲材料有利于减少爆轰产物的飞散,提高炸药的能量利用率。模拟结果为离散杆战斗部设计提供了有益参考。