超细HNS/ANPZO混晶炸药的制备和性能研究

为提高超细HNS的能量输出,本文以重结晶法提纯后的HNS为原料,通过溶剂/非溶剂法制备超细HNS/ANPZO混晶炸药,并对其进行了形貌结构表征及性能研究。结果表明,HNS与ANPZO之间形成了分子间氢键,HNS与HMX质量比为67∶33时,起爆电压为1.5 k V,5 kg落锤时,撞击感度为31.40 cm,装药密度为1.615 g/cm~3时,爆速为7 048 m/s,比纯超细HNS爆速提高273 m/s,是一种感度适中,能量输出较高,有应用前景的冲击片雷管装药。     

带壳同轴复合装药破片输出特性研究

为研究带壳同轴复合装药在不同起爆方式下的能量输出特性,以聚氨酯材料为隔爆材料,利用Autodyn有限元软件数值模拟了一端中心点起爆与一端外层六点起爆下复合装药战斗部内部冲击波传播、壳体膨胀破碎及破片特性,并将壳体膨胀过程、破片的轴向分布特性与相关试验结果进行了对比分析。研究结果表明,内层起爆下,隔爆材料延迟了爆炸冲击波对壳体内壁的作用时间,降低了内部装药反应产生的爆炸冲击波对壳体的驱动能力;外层起爆下,外部装药产生的爆轰波在战斗部中心轴线方向产生压力高达60 GPa的超压爆轰现象,使得破片最大速度较内层起爆下提高了30%,破片平均质量较内层起爆下降低了24.5%。     

低密度光爆专用炸药爆轰特性研究

根据光面爆破特点及其对光爆专用炸药的要求,对低密度光爆专用炸药的爆轰特性进行了试验研究,为光面爆破提供最佳装药条件及其消除沟槽效应的方法。     

橡皮炸药沟槽通道爆轰波传播特性

目的　研究以ＲＤＸ为主体的橡皮炸药在沟槽通道中爆轰波传播特性及新的装药方法; 方法　以黄铜作基板,用药片整体雕刻填充法装药进行炸药传爆性能实验; 结果得到以ＲＤＸ为主体的橡皮炸药在沟槽通道中爆轰波传播的各种临界尺寸数据; 结论　将以ＲＤＸ为主体的橡皮炸药及药片整体雕刻填充法装药用于爆炸逻辑网络装药技术研究是可行的;     

多元炸药装药冲击起爆的数值模拟

对多元炸药装药的冲击起爆过程进行了数值模拟研究,得到了改变炸药装药层叠顺序后的压力时程曲线．通过分析比较发现：当起爆过程从高爆速炸药传入低爆速炸药时,压力波形过渡平稳,在低爆速炸药到达CJ点时会出现短暂的超压爆轰现象;当起爆过程从低爆速炸药传入高爆速炸药时,会出现回爆现象,压力波形出现双峰,这对于被驱动系统的二次加载是有价值的．     

玻璃微球敏化的乳化炸药数学模型

通过建立玻璃微球型乳化炸药爆轰反应数学模型,从微观力学角度分析研究了玻璃微球敏化的乳化炸药爆轰机理,理论计算了其爆轰反应区长度、爆轰反应时间以及爆压、爆热、爆速等爆炸特性参数,计算结果与实验结果能够较好地吻合.研究结果表明乳化炸药爆轰反应区宽度和爆轰反应时间随着装药密度的增加而增加,其中爆轰反应区宽度的增加是导致乳化炸药爆速不随装药密度线性增加的主要原因.     

细化粉体炸药飞片起爆感度的实验研究

运用设计的飞片起爆试验装置对HMX、PETN、HNS三种细化粉体炸药的飞片起爆特性进行了试验研究.研究表明细化粉体炸药的飞片起爆感度明显高于普通炸药,并且得出在炸药的飞片起爆过程中,爆轰成长阶段起着决定作用.     

计算炸药爆速的新方法

根据化学动力学原理和炸药爆轰反应机理 ,发展了一种根据炸药分子中原子的种类和数目及装药密度计算炸药爆速的新方法 对大量炸药的计算结果表明 ,爆速计算值与实验值的一致性令人满意 本方法的提出 ,不仅提供了一种计算炸药爆速的新方法 ,而且对探索新型高能炸药具有一定的指导意义     

超细颗粒低密度硝基胍（NQ）的爆炸性能研究

研究了两种晶型的超细颗粒低密基胍的成形工艺起爆和传爆性肾以及它们的爆轰性能，得到了两种晶型在密度在０．５－０．８ｇ．ｃｍ＾－３时有约束装药条件爆速和爆压随密度的变化规律，为硝基胍的应用提供了可靠的依据。     

传爆药超压峰值理论计算公式优化研究

为优化传爆药超压峰值理论计算方法,通过空中爆炸试验研究了不同密度的半球型及圆柱型钝化RDX及TATB传爆药的冲击波超压峰值,并在试验的基础上进行数值仿真研究,结果表明：TATB传爆药由于实际爆轰过程未能达到理想反应情况,导致密度/药量增加不足以抵消炸药未完全反应所带来的能量释放损失,使其在密度较大的装药条件下,超压峰值不增反减;钝化RDX传爆药随着密度/药量增加,其冲击波超压峰值逐渐增长。结合试验和经过可靠性验证的数值模拟,选取了多种现有经验公式作为超压峰值预测模型,通过对比研究发现,现有经验公式对传爆药的超压峰值评估不够准确：在评估钝化RDX传爆药时,理论计算结果整体偏高;对于TATB传爆药的估算结果则存在较大误差。最后拟合出了能较好描述两类传爆药爆炸超压峰值的优化经验公式,通过误差计算验证,该公式可以有效进行两类传爆药的超压峰值预测以及威力评估。     

低能量导爆索弯曲传爆特性相关研究

利用非线性动力分析软件LS-DYNA3D,对低能量导爆索弯曲条件下的传爆进行了数值模拟和实验研究。结果显示在截面相同情况下,无论是爆轰波波阵面压力还是爆速在经过圆弧段弯曲后,都相应地产生损失,相比直线传爆数据发生下降。对于弧形弯曲,相当于爆轰波经过连续的不变的小拐角绕射,这种情况下的爆速低于直线传播的爆速。     

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.     

PETN为基挠性炸药在精细装药中的应用

选用PETN炸药为主体炸药、室温硫化甲基硅橡胶为粘接剂,研制出了一种挠性混合炸药。该混合炸药具有临界直径小,直径效应弱等特点,适用于小直径装药技术(如爆炸逻辑网络技术的装药)。介绍了具体的混药工艺、原理,分析了影响工艺的主要因素,实际测定了该混合挠性炸药在基板方形沟槽中爆轰传播的临界截面积和直径效应(D～1/S)。     

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。     

含铝炸药水下爆炸特性研究

对1kg柱形某含铝炸药进行了水下5m的水池爆炸实验,并基于AUTODYN软件模拟了含铝炸药水下爆炸冲击波与气泡脉动规律,研究了非理想爆轰对冲击波与气泡特性的影响.模拟研究表明,Miller能量释放模型能够准确地反映含铝炸药的非理想爆轰过程,可准确模拟出冲击波后期压力值、气泡二次压力以及气泡的周期与半径,计算值与实验值具有较好的一致性.以此为基础研究了装药参数及起爆方式对近场冲击波压力峰值的影响,有限元模型、方法以及计算结果对相关研究和计算具有一定的参考价值.     

加速老化对JH-14性能的影响试验和数值模拟

为了解老化过程对传爆药爆炸和安全性能的影响,将JH-14药柱放置于71℃、空气环境中恒温加热0 d、4 d、19 d、38d和76 d,用板痕试验检验了老化前后JH-14的起爆能力。通过SSGT小隔板试验测试了不同试样的冲击波感度。利用AUTODYN模拟施主炸药产生的冲击波在有机玻璃隔板中的衰减规律。试验和计算结果表明:老化前后试样的起爆能力没有显著变化,不同老化时间试样的临界起爆隔板厚度分别为6.9 mm、7.0 mm、7.5 mm、8.1 mm和7.8 mm,隔板中对应的冲击波超压分别为2.91 GPa、2.85 GPa、2.60 GPa、2.40 GPa和2.50 GPa,试样的直径和高度都随老化时间的增加而增加,说明冲击波感度的变化主要是药柱密度的微小改变造成的。     

关于控制巷道超挖问题的试验研究

本文论述了控制超挖研究的目的意义,分析了影响巷道超挖的主要因素.通过现场试验,探索出了控制超挖的新方法.试验结果表明:选用合理的爆破参数,用不偶合连续装药的方(?),小直径光爆1号炸药及导爆索束间隔孔装药、毫秒等差雷管爆破,是达到控制超挖的最有效途径.     

铝含量对TNT/Al炸药爆轰反应区结构的影响

爆轰反应区结构是决定炸药爆轰性能的重要因素之一。为了研究铝含量对TNT/Al炸药爆轰反应区结构的影响,该文针对5种不同铝含量(0%、5%、10%、15%、20%)且铝粉中位粒径为2.38μm的TNT/Al炸药,分别进行了电导率试验和爆速试验。初步确定了TNT/Al炸药的爆轰反应区结构,并分析了铝含量对爆轰反应区结构特征参数(爆速、爆压、爆轰反应区持续时间、爆轰反应区宽度)的影响规律。分析结果表明：铝含量越高,TNT/Al炸药的爆轰速度和爆轰压力越低,导致爆轰反应对未反应爆区的推进速度越低,爆轰反应区总压力越低。爆轰持续时间和爆轰反应区宽度随铝含量的增加而增加,其值分别为0.070～0.119μs和0.359～0.579 mm。该文的研究结果对于深入了解含铝炸药爆轰反应机理具有重要的意义。     

水幕减爆防护技术数值仿真

高能炸药爆轰爆炸在极短的时间内产生强烈的冲击波,对周边的结构造成严重的破坏,并导致附近人员的伤亡.水幕减爆作为一种新颖的防护技术,通过在装药或者需要保护结构的外面布置水袋,利用水的加热、压缩和蒸发转移爆炸产生的能量,改变爆炸冲击波的传播方式,减弱爆炸冲击波的影响.建立安全可靠、稳定有效的水幕减爆装置需要大量的参数分析,从而进行优化设计.数值实验仿真提供了研究水幕减爆成本低廉并且没有任何危险的可行方式.传统的网格方法模拟水幕减爆问题存在很多困难.该文应用无网格粒子方法SPH对不同状况下的水幕减爆问题进行了一系列研究,得到一些初步的研究结果,对水幕减爆防护装置的设计和布置具有一定的指导意义.     

奥克托今基战斗部装药与壳体匹配关系的数值模拟

自然破片战斗部装药与壳体之间的匹配关系对破片的形成起着至关重要的作用,破片的数量直接影响战斗部的毁伤威力。本文以某HMX基浇注PBX炸药作为杀爆战斗部主装药,为研究主装药与壳体材料及厚度之间的匹配关系,建立简化缩比战斗部有限元模型,选取30CrMnSi、4340钢、45钢三种材质作为壳体材料,并设置每种壳体的厚度分别为5 mm、5.5 mm、6 mm、6.5 mm、7 mm,采用AUTODYN软件中的Stochastic随机破坏模型对自然破片战斗部的爆炸过程进行模拟。结果表明,当主装药浇注PBX炸药爆炸时,壳体厚度为6.5 mm的4340钢作产生的有效破片数量最多,为325 个,并且有效破片占破片总数的比例较优,达到43.10%;其动能大于98 J的破片数量最多,为276 个。研究结果可以为杀爆战斗部的设计提供一定理论支撑。