点爆发散爆轰驱动平板飞片的实验与计算研究

【摘要】：本文首先回顾了爆轰传播和爆轰驱动研究的概况及近年来的主要发展方向,介绍了几种基本的理论模型及与爆轰有关的其它内容。利用在合理的物理简化模型基础上,由爆轰波径向与飞片飞行方向夹角θ这样一个参数,给出的点爆驱动的近似解析解,计算了大板实验中飞片的运动过程。简要介绍了二维拉格朗日有限元程序DYNA2D。进行两种点爆发散爆轰驱动的实验设计,完成两种实验模型下爆轰驱动的数值模拟,并与实验结果作了比较。 本文的实验工作设计了两种点爆驱动实验装置,采用任意反射面的多点激光干涉测速仪(VISAR)测量了JOB-9003炸药和JB-9014炸药点爆发散爆轰驱动平面飞片不同位置点的自由表面速度,获得了飞片在从散心爆轰驱动过渡到滑移爆轰驱动时,飞片的运动规律,得到了较好的实验结果。并对比研究了两种炸药的做功能力。结果表明:飞片在从散心爆轰驱动过渡到滑移爆轰驱动的过程中,飞片第一跳速度依次降低,而边部R很大处(滑移爆轰区),飞片终速比散心爆轰驱动高;钝感炸药JB-9014的做功能力约为JOB-9003炸药的69%。 本文最后应用二维拉格朗日有限元程序DYNA2D进行了数值模拟研究。并标定了JOB-9003炸药和JB-9014炸药在点爆发散爆轰驱动下,其爆轰产物的JWL状态方程参数。结果表明:数值模拟结果与理论分析及实验结果都符合得较好,其中数值计算得到的各测试点的速度与实验值的最大相对误差小于5%。本文标定的这套参数既可以较好的再现大板实验结果,也能很好的重现圆筒实验结果。