炸藥的爆轟性能及其安全性是武器系統(tǒng)安全評估中需要考慮的重要指標,影響炸藥安全性的因素有沖擊、熱刺激、靜電、光刺激等。炸藥在受到外部熱刺激時可能發(fā)生系列復(fù)雜的響應(yīng),如熱分解、點火、燃燒、燃燒轉(zhuǎn)爆轟等,其中最嚴重的結(jié)果就是發(fā)生爆轟,會造成人員、財產(chǎn)不可彌補的重大損失。因此,研究熱環(huán)境中炸藥的復(fù)雜響應(yīng)過程對炸藥熱安全性的評估具有重要意義。本文對熱環(huán)境中炸藥的熱分解、點火、燃燒以及燃燒向爆轟的轉(zhuǎn)變過程進行數(shù)值模擬研究,主要研究工作如下：1)熱環(huán)境條件下一維燃燒轉(zhuǎn)爆轟過程分析采用一維CE/SE方法程序?qū)φㄋ幨軣狳c火到穩(wěn)定爆轟形成的過程進行模擬,分析緩慢燃燒階段、劇烈燃燒階段、爆轟增長階段和穩(wěn)定爆轟階段物理量的變化特征。提出一個與物理量相關(guān)的穩(wěn)定爆轟形成的判據(jù)：當(dāng)壓力、密度、溫度、速度等物理量在同一時刻達到峰值,即形成了穩(wěn)定的爆轟過程。2)熱環(huán)境中炸藥響應(yīng)過程的物理描述對熱環(huán)境中炸藥的復(fù)雜響應(yīng)過程進行物理描述,將含有炸藥的裝置簡化為二維平面或二維軸對稱的幾何構(gòu)型,分為點火前和點火后兩個階段描述。點火前階段,在一定的邊界條件下采用Arrhenius反應(yīng)率和二維熱傳導(dǎo)方程描述炸藥的熱分解放熱過程。對點... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＯＤＴＸ實驗裝置圖??

目前常用的Ｃｏｏｋｏｆｆ實驗裝置主要有ＳＣＢ裝置和ＴＮＯ裝置。ＳＣＢ?（ｓｍａＵ－ｓｃａｌｅ??ｃｏｏｋｏｆｆ?ｂｏｍｂ）裝置是美國ＭＲＬ實驗室的Ｐａｒｋｅｒ于１９８４年設(shè)計的小型Ｃｏｏｋｏｆｆ實驗裝??置，裝置的結(jié)構(gòu)如圖１．２所示目前己有很多學(xué)者利用類似的裝置進行小裝量炸藥的??Ｃｏｏｋｏｆｆ實驗，不同實驗中炸藥的種類、尺寸、頂蓋的設(shè)計和加熱條件等有所不同??ＴＮＯ裝置是荷蘭ＴＮＯ實驗室的Ｓｃｈｏｌｔｅｓ等人１９９４年結(jié)合ＯＤＴＸ實驗和ＳＣＢ裝置的特??點而設(shè)計的，采用與ＯＤＴＸ類似的試管和與ＳＣＢ類似的加熱裝置，通過電控系統(tǒng)精確??控制溫度和加熱速度，裝置的結(jié)構(gòu)如圖１．３所示ｔＷ。與ＴＮＯ類似的實驗裝置有英國的??Ｂａｉｌ巧等［巧、美國?Ｓａｎｄｉａ?的?Ｂａｅｒ?等［口］、ＮＡＶＳＥＡ?的?Ｓａｎｄｕｓｋｙ?和?Ｃｈａｍｂｅｒｓ?等［１４塊用的??實驗系統(tǒng)，及美國?Ｎａｖａｌ?Ｓｕｒｆａｃｅ?Ｗａｒｆａｒｅ?Ｃｅｎｔｅｒ?的?ＶＣＣＴ?（ｖａｒｉａｂｌｅ?ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ?ｃｏｏｋｏｆｆ??ｔｅｓｔ）系統(tǒng)＂５］。???ｍ?ｉ?熱屯巧??瞧麵二／ｉｒｎ則ｒ。??Ｉ?ｊ?＾＾＾！谷＾巧化則＼?Ｉ誦巧‘巧??Ｔ?図?．?図??Ｉ?ｉ??圖１．２?ＳＣＢ裝置結(jié)構(gòu)示意圖?圖１．３?ＴＮＯ裝置結(jié)構(gòu)示意圖??上述Ｃｏｏｋｏｆｆ實驗只給出炸藥的點火溫度及時間等信息，為了對炸藥響應(yīng)過程進行??深入的認識

等進行了?ＰＢＸ９５０１炸藥的熱爆炸閃光照相實驗，實驗裝置由兩個圓柱形鉛空腔合成一??個封閉的空間，內(nèi)裝兩塊圓柱形炸藥，在端蓋附近留有空高，供炸藥在相變時膨脹，如??圖１．５所示，裝置安裝在ＬＬＮＬ的Ｈｙ血ａ閃光照相系統(tǒng)中，通過觀察容器的變形來評估??炸藥發(fā)生爆炸時的壓力ｐｓｉ。可視化實驗結(jié)果引起了人們對炸藥受熱點火前的力學(xué)性能變??化和損傷狀態(tài)的關(guān)注ＰＷＷ。??４??

【參考文獻】：
期刊論文
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