凝聚炸药起爆过程的电导率研究

【摘要】：本文的主要研究内容如下： 1．通过大量实验，结合同轴测试方法和平面测试方法的优点，确定了电导率测试量计的设计形式和装配方式，初步建立了凝聚炸药起爆过程电导率研究的平面测试方法。实验得到的电压波形重复性较好，干扰信号明显减少，较好地反映了炸药冲击起爆过程爆轰产物中导电相的变化情况。实验结果表明，该方法可以用于凝聚炸药起爆过程的电导率研究。 2．运用所建立的平面测试方法得出了不同加载条件下TNT炸药起爆过程和相同加载条件下RHT-906、JO-9159和JB-9014炸药起爆过程的电导率。实验结果表明，TNT、RHT-906和JO-9159炸药起爆过程的电压和电导率的变化趋势是基本一致的，但与JB-9014炸药存在明显的区别。JB-9014炸药冲击起爆过程电压波形的两次快速下降，以及电导率的两个明显峰值区域，可能是爆轰产物膨胀过程中部分炸药继续反应的原因。随着起爆压力的降低，TNT炸药起爆过程的最大电导率减小。在相同冲击加载条件下，RHT-906炸药起爆过程的最大电导率比TNT小。电导率实验结果初步得到了TNT和JO-9159炸药爆炸的化学反应时间，四发TNT的实验结果分别为0.11μs、0.12μs、0.16μs和0.15μs，而JO-9159炸药爆炸的化学反应时间约为0.0875μs。 3．对含铝炸药起爆过程的电导率进行了研究。实验结果表明，RDX中加入铝粉后电导率显著增加，并对含铝炸药中铝粉对电导率的影响机理进行了分析。初步得到了几种炸药起爆过程最大电导率的排列顺序：含铝炸药＞TNT＞RHT-906＞JO-9159＞JB-9014。 4．建立了含铝炸药的爆轰模型。采用三项式点火增长模型，未反应炸药和反应产物均采用JWL状态方程，结合非线性有限元DYNA2D程序，对含铝炸药冲击起爆过程的反应度进行了数值模拟。结果表明，含铝炸药轴线上不同拉格朗日位置的反应度存在一些差异。模拟结果与实验结果进行比较，发现含铝炸药起爆过程的电导率变化与反应度之间具有密切的关系，电导率能够较好地反映含铝炸药的起爆过程。