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高能炸药的磁驱动准等熵压缩特性研究

蔡进涛

   动载荷下未反应炸药的动力学响应特性对于研究炸药的起爆机理和化爆安全性具有重要意义。固体炸药是一种蕴含高能量的亚稳态物质,遇外界刺激达到一定阈值就会发生强烈化学反应。磁驱动准等熵压缩加载技术作为介于准静态压缩与冲击压缩之间的新颖的加载技术,由于加载压力平滑,加载过程熵增小、温升低等优点,能在比冲击压力更高的载荷范围内,研究未反应炸药的动力学特性。 本文基于磁驱动准等熵压缩实验技术,利用激光位移干涉测量技术,结合加载区电极和样品的优化设计,实现了较宽压力范围内未反应固体炸药的准等熵压缩加载。具体研究内容和结果如下: 1、基于简单波的特征线分析方法,计算得到了准等熵压缩下1.5mm和2mm厚炸药样品中不形成冲击波的最优化加载压力波形,结合实验装置CQ-1.5的放电波形,研究了实现未反应炸药准等熵压缩加载的驱动电极和样品的尺寸参数。 2、基于磁驱动实验装置CQ-1.5和激光干涉测速装置DPS,实现了未反应炸药JO-9159和JOB-9003的准等熵压缩加载,获得了不同厚度样品和LiF窗口之间的粒子速度曲线,利用反积分数据处理方法和一维Lagrange方法对实验数据处理,计算获得了5GPa压力范围内JO-9159和JOB-9003炸药的实验等熵压缩线; 3、利用一维流体动力学编码SSS,对JO-9159和JOB-9003炸药的准等熵压缩过程进行了数值模拟计算,计算得到的粒子速度曲线与实验测得的粒子速度曲线符合较好。模拟结果表明,厚度大于1.3mm样品中开始形成冲击波。不同厚度样品加载过程中应变率变化曲线表明,实验样品应变率在105-106/s量级,随着样品厚度的增加,应变率尖峰变窄、峰值增加。……   
[关键词]:准等熵压缩实验;电磁力驱动;固体炸药;准等熵压缩线;流体动力学计算
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国工程物理研究院2010年
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