發(fā)布時間：2020-05-04 13:33

【摘要】：物態(tài)方程是指物體的熱力學(xué)狀態(tài)量之間的關(guān)系,物態(tài)方程的研究對于認識分子、原子之間的相互作用關(guān)系和了解材料相變有著至關(guān)重要的作用。在沖擊起爆和爆轟研究領(lǐng)域內(nèi),反應(yīng)流體動力學(xué)數(shù)值模擬需要未反應(yīng)炸藥狀態(tài)方程、產(chǎn)物狀態(tài)方程以及反應(yīng)速率函數(shù),其中這些參數(shù)的標定需要炸藥沖擊起爆和爆轟試驗測量數(shù)據(jù),未反應(yīng)炸藥狀態(tài)方程的實驗方法主要有楔形試驗、壓力對比法、靜高壓加載和準等熵加載等實驗技術(shù)�，F(xiàn)有的實驗測量技術(shù)有錳銅壓力計、VISAR、組合式電磁粒子速度計。本文利用火炮加載對JOB-9003炸藥進行了一維沖擊起爆,利用組合式電磁粒子速度計獲得了JOB-9003炸藥在不同起爆壓力段下的反應(yīng)增長過程,并利用實驗數(shù)據(jù)對未反應(yīng)炸藥的狀態(tài)方程進行了標定。初始壓力覆蓋范圍：2.45-6.28GPa。論文主要工作和結(jié)果如下：(1)設(shè)計了一套鋁基組合式電磁粒子速度計。鋁箔的厚度10um,線寬0.1mm,計電阻4歐姆左右,選用了與炸藥阻抗相匹配的聚酰亞胺作為絕緣膜,計的總厚度60um,其中絕緣膜25 um。共計8組速度計和3組沖擊波示蹤器,為了獲得較高的信噪比,計的響應(yīng)時間在20ns內(nèi)。(2)對JOB-9003炸藥進行一維平面沖擊,測得了該炸藥的粒子速度增長圖,通過試驗數(shù)據(jù)整合獲得了其室溫下的沖擊Hugoniot關(guān)系,PoP關(guān)系圖。(3)利用室溫下的沖擊絕熱曲線求得了OK等溫體積模量及其一階導(dǎo)數(shù),進而對表示冷壓項的Murnaghan、Birch、Morse狀態(tài)方程進行了標定,并介紹了熱壓項中的Grüneisen系數(shù)γ。(4)利用得到的未反應(yīng)狀態(tài)方程和產(chǎn)物的狀態(tài)方程參數(shù),在dyna2d軟件中進行模擬,獲得了Lee-Travel模型中反應(yīng)速率的相關(guān)參數(shù),和試驗獲得JOB-9003炸藥的爆轟反應(yīng)波剖面進行對比,吻合度較高。本文創(chuàng)新性工作主要體現(xiàn)在：傳統(tǒng)的狀態(tài)方程工作者在求解冷貢獻項時,將室溫下的沖擊Hugoniot曲線作為基準線,而其并非真正意義上的冷貢獻項(OK等溫壓縮線),本文從最基本的熱力學(xué)理論推導(dǎo)開始利用室溫下的沖擊絕熱線求得了真正意義上的冷貢獻項。
【圖文】：

的如化爆高壓技術(shù)、高壓氣體炮、火炮加載。本次實驗利用了邋５７ｍｎｉ邋口徑火炮，，通過改逡逑變飛片速度O喛刂瞥寤餮沽�，冲击压力的覆盖范围为２．邋４�(dān)叮澹玻福牽穡�，很好的满足谅柕验辶x弦�。哇E玻澹蔽鹋詡釉叵低場ｅ義弦換義稀鰣澹鑠濉觶浚危懾義�，＊邋一．化车逦■埩x賢跡玻被鹋謐爸檬疽釽逡逑１８逡逑

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【學(xué)位授予單位】：中國工程物理研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ560.1

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本文編號：2648620