發(fā)布時間：2021-10-01 06:31

　　綜述了非均質(zhì)固體炸藥的沖擊起爆機制、宏細觀反應(yīng)流模型、中尺度/跨尺度及連續(xù)介質(zhì)尺度數(shù)值模擬和沖擊起爆試驗及測試技術(shù)等研究進展,并總結(jié)作者團隊近年來在該領(lǐng)域的研究成果;分析了該領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢,旨在加深對非均質(zhì)固體炸藥沖擊起爆爆轟物理機制的認識,為裝藥安全性研究提供方法和技術(shù)手段。指出非均質(zhì)固體炸藥沖擊起爆物理響應(yīng)過程復(fù)雜,往往由多種熱點機制控制,現(xiàn)有反應(yīng)速率模型考慮熱點機制單一,無法適應(yīng)沖擊起爆過程的高保真計算�，F(xiàn)階段壓力相關(guān)型反應(yīng)速率模型雖然在一定范圍內(nèi)適應(yīng)細觀結(jié)構(gòu)的變化,但無法描述復(fù)雜加載路徑如多次加載和斜波-沖擊復(fù)合加載下炸藥脫敏或敏化、拐角效應(yīng)死區(qū)現(xiàn)象等,而熵或溫度相關(guān)型反應(yīng)速率模型可較好地適應(yīng)復(fù)雜加載,但未考慮細觀結(jié)構(gòu)響應(yīng)機制。發(fā)展多熱點機制耦合作用的、寬適應(yīng)范圍的宏細觀反應(yīng)速率模型是反應(yīng)流模型的重要方向�？祉憫�(yīng)高分辨率的細觀實驗診斷技術(shù)一直是爆轟領(lǐng)域的技術(shù)難點,中尺度計算是現(xiàn)階段沖擊起爆熱點機制研究的主要手段,已初步實現(xiàn)從中尺度到宏觀尺度的沖擊起爆跨尺度計算,仍是非均質(zhì)固體炸藥沖擊起爆與爆轟問題數(shù)值模擬發(fā)展的重要趨勢。附參考文獻151篇。 

【文章來源】：火炸藥學(xué)報. 2020,43(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：17 頁

【部分圖文】：

PBX炸藥典型細觀結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖像[2]

進一步研究發(fā)現(xiàn),DZK模型只能較好地模擬含一種單質(zhì)炸藥組分的混合炸藥(一元混合炸藥)的起爆過程,如PBX9501炸藥(95%HMX,2.5%Estane, 2.5%BDNPA/BDNPF)和PBX9502炸藥(95%TATB,5%Kel-F800)等,對多元混合炸藥沖擊起爆過程的適應(yīng)性較差。段卓平等[53-55]又提出了多元混合PBX炸藥的孔隙塌縮熱點模型,如圖2(b)所示,并構(gòu)建了多元混合PBX炸藥沖擊起爆的細觀反應(yīng)速率模型(多元DZK反應(yīng)速率模型)。近年,白志玲等[52,56-58]進一步發(fā)展了多元混合PBX炸藥黏塑性孔洞塌縮熱點模型并改進了反應(yīng)速率模型,可較好地反映炸藥組分配比、顆粒度、孔隙度以及黏結(jié)劑強度和含量對炸藥沖擊起爆過程的影響。值得指出的是,現(xiàn)有大多數(shù)所謂的細觀熱點模型屬于細觀 “物理概念性”模型,本質(zhì)上是能量方程描述熱點狀態(tài),并不反映細觀力學(xué)響應(yīng)的反應(yīng)演化過程,而細觀“物理過程型”模型如Kim模型、DZK系列模型類是細觀熱點模型發(fā)展的重要方向。目前,除了黏塑性孔洞塌縮過程熱點模型相對成熟,其他機制如顆粒界面摩擦、絕熱剪切和微噴射等熱點點火模型鮮有報道。

溫麗晶、段卓平等[48-52]采用DYNA2D結(jié)合DZK反應(yīng)速率模型研究了HMX基PBX炸藥沖擊起爆爆轟成長過程,典型結(jié)果如圖3(a)所示,關(guān)注載荷、溫度、炸藥細觀結(jié)構(gòu)特征如顆粒度、孔隙度和黏結(jié)劑含量及強度等多種因素對炸藥起爆響應(yīng)的影響規(guī)律,并與系列實驗數(shù)據(jù)對比,驗證了模型的可行性及參數(shù)的合理性。進一步結(jié)合多元DZK模型[53-55]研究了HMX/TATB混合基PBX炸藥沖擊起爆爆轟建立過程,典型結(jié)果如圖3(b)所示,關(guān)注炸藥配方、炸藥顆粒度等因素對混合炸藥沖擊起爆響應(yīng)的影響,與系列實驗數(shù)據(jù)對比,驗證了模型的合理性,并對比討論分析了HMX基與TATB基PBX炸藥沖擊起爆物理機制的差異[52,56-58]。3.3 跨尺度計算

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3417332