本文關(guān)鍵詞：顆粒炸藥撞擊力學(xué)試驗(yàn)和數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京理工大學(xué)》 2015年

顆粒炸藥撞擊力學(xué)試驗(yàn)和數(shù)值模擬

趙瑩  

【摘要】：本文通過對(duì)顆粒含能材料和惰性顆粒進(jìn)行低落高下的落錘試驗(yàn)，利用高速攝影儀捕獲含能材料及惰性顆粒的力學(xué)響應(yīng)過程，，光學(xué)顯微鏡對(duì)回收樣品進(jìn)行觀測，并在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了單顆粒和多顆粒撞擊加載的數(shù)值模擬研究。研究內(nèi)容和主要結(jié)果如下： 1）低落高撞擊的顆粒炸藥主要經(jīng)歷顆粒的變形、破碎、逐步粉碎、壓實(shí)、部分熔化透光、冷卻透光性消失等現(xiàn)象。局部熔化范圍大小與材料種類、顆粒尺寸形貌相關(guān)，相同尺寸的RDX比HMX和惰性食鹽顆粒更容易熔化。 2)高速攝影動(dòng)態(tài)圖像分析指出，裂紋萌生速度與顆粒形貌和顆粒尺寸相關(guān)，顆粒尺寸越大裂紋產(chǎn)生及擴(kuò)展速率越慢，破碎過程持續(xù)時(shí)間隨顆粒直徑的增加而增大。中心部位更易于細(xì)碎化且被壓實(shí)，邊緣破碎成小塊顆粒。 3）高速攝影和回收樣品的光學(xué)顯微觀測，獲得了HMX顆粒炸藥大量斷裂面相互作用和強(qiáng)烈破碎化現(xiàn)象。從而啟發(fā)我們，大范圍的破碎將為后續(xù)燃燒提供自由表面積，理論模型要準(zhǔn)確描述這類炸藥的力化學(xué)耦合響應(yīng)，僅僅考慮不相互作用的裂紋行為是不夠的。 4）運(yùn)用ABAQUS有限元分析軟件，分別采用脆性裂紋模型和彈塑性損傷本構(gòu)，對(duì)單顆粒和多顆粒炸藥的低速撞擊過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。脆性裂紋模型模擬的加載時(shí)間與試驗(yàn)中的加載時(shí)間吻合較好。 5）多顆粒撞擊模擬考慮了顆粒間、顆粒與擊柱間的摩擦生熱與熱傳導(dǎo)，溫升主要來源為塑性功和摩擦功生熱，分析了撞擊過程中顆粒的變形、應(yīng)力和溫度的分布及演化過程，對(duì)局部溫升較高的危險(xiǎn)點(diǎn)位置進(jìn)行分析預(yù)測。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ560.1
【目錄】：

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