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凝聚炸药起爆过程的电导率研究

蒋治海  
【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。


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