多元混合炸药爆轰驱动圆筒膨胀规律的理论确定方法

刘益儒 段卓平 欧卓成 黄风雷

引用本文:
Citation:

多元混合炸药爆轰驱动圆筒膨胀规律的理论确定方法

    通讯作者: 段卓平, duanzp@bit.edu.cn

Theoretical Approach of Determining Expansion Law of Cylinder under the Detonation Driving of Multi-Component Explosive

    Corresponding author: DUAN Zhuo-Ping, duanzp@bit.edu.cn ;
  • 摘要: 为快速预估任意配比的多元混合炸药爆轰产物的JWL(Jones-Wilkins-Lee)参数,提出了快速确定多元混合炸药爆轰驱动圆筒膨胀规律的理论方法,即在给定各组分爆轰产物JWL参数的前提下,根据能量守恒定律,采用Gurney模型,确定圆筒试验中多元混合炸药爆轰驱动圆筒膨胀距离随时间变化的曲线。同时,利用能量守恒原理以及经典爆轰理论中通过常状态方程得到的爆速、爆压和爆热之间的关系式,提出了确定多元混合炸药爆速和爆压的方法。采用该理论方法,分别计算了多元混合炸药PBXC03和PBXC10爆轰驱动圆筒膨胀规律及爆速和爆压,计算结果与前人的实验结果符合较好,验证了该理论方法的可行性和有效性。
  • [1] Mader C L. Fortran BKW: A code for computing the detonation properties of explosives, LA-3704 [R]. Los Alamos, USA: Los Alamos Scientific Laboratory, 1967.
    [2] Fickett W, Davis W C. Detonation [M]. Oakland, USA: University of California Press, 1979.
    [3] Lee E L, Hornig H C, Kury J W. Adiabatic expansion of high explosive detonation products, UCRL-50422 [R]. Berkeley, USA: University of California, 1968.
    [4] Kury J W, Hornig H C, Lee E L, et al. Metal acceleration by chemical explosives [C]//Proceedings of the 4th International Symposium on Detonation. White Oak, Maryland, USA, 1966: 3-13.
    [5] Miller P J, Alexander K E. Determining JWL equation of state parameters using the Gurney equation approximation [C]//Proceeding of the 9th International Symposium on Detonation. Portland, USA, 1989: 489-505.
    [6] Yu C, Liu W H, Li L Z, et al. Studies on the JWL equation of state of detonation products for RHT-902 and Octol [J]. Explosion and Shock Waves, 1993, 13(2): 172-177. (in Chinese)
    [7] 于川, 刘文翰, 李良忠, 等. RHT-902和Octol炸药爆轰产物JWL状态方程研究 [J]. 爆炸与冲击, 1993, 13(2): 172-177.
    [8] Yu C, Liu W H, Li L Z, et al. Studies on cylinder test and JWL equation of state of detonation product for insensitive high explosive [J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 1997, 11(3): 227-233. (in Chinese)
    [9] 于川, 刘文翰, 李良忠, 等. 钝感炸药圆筒试验与爆轰产物JWL状态方程研究 [J]. 高压物理学报, 1997, 11(3): 227-233.
    [10] Chen L, Feng C G, Huang Y M. The cylinder test and JWL equation of state detontion product of aluminized explosives [J]. Chinese Journal of Explosives and Propellants, 2001, 24(3): 13-15. (in Chinese)
    [11] 陈朗, 冯长根, 黄毅民. 含铝炸药圆筒试验及爆轰产物JWL状态方程研究 [J]. 火炸药学报, 2001, 24(3): 13-15.
    [12] Sun Z F, Li Q Z, Sun X L, et al. Study on standard cylinder test technology and data processing method [J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2008, 22(2): 160-166. (in Chinese)
    [13] 孙占峰, 李庆忠, 孙学林, 等. 标准圆筒试验技术与数据处理方法研究 [J]. 高压物理学报, 2008, 22(2): 160-166.
    [14] Fu H, Tan D W, Li J H, et al. Hugoniot relation of unreacted JOB-9003 explosive [J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2009, 23(6): 427-432. (in Chinese)
    [15] 傅华, 谭多望, 李金河, 等. 未反应JOB-9003炸药冲击Hugoniot关系测试 [J]. 高压物理学报, 2009, 23(6): 427-432.
    [16] Huan S, Zhang Z Y. Consistency among reaction rate equation and state equations of solid explosive [J]. Journal of Hunan University (Natural Sciences), 2003, 30(3): 15-18. (in Chinese)
    [17] 浣石, 张振宇. 固体炸药反应速率方程与状态方程的相容性研究 [J]. 湖南大学学报(自然科学版), 2003, 30(3): 15-18.
    [18] Duan Z P, Wen L J, Liu Y, et al. A pore collapse model for hot-spot ignition in shocked multi-component explosives [J]. Int J Nonlinear Sci Numer Simul, 2010, 11(Suppl): 19-24.
    [19] Wilkins M L. Calculation of elastic-plastic flow, UCRL-7322 [R]. Berkeley, USA: University of California, 1963.
    [20] Dobratz B M, Crawford P C. LLNL explosives handbook: Properties of chemical explosives and explosive simulants, UCRL-52997 [R]. Livermore, USA: Lawrence Livermore National Laboratory, 1981.
    [21] Sun J S, Zhu J S. Theory of Detonation Physics [M]. Beijing: National Defense Industry Press, 1995. (in Chinese)
    [22] 孙锦山, 朱建士. 理论爆轰物理 [M]. 北京: 国防工业出版社, 1995.
    [23] Wen L J, Duan Z P, Zhang Z Y, et al. Determination of JWL-EOS parameters for explosive detonation products using genetic algorithm [J]. Explosion and Shock Waves, 2013, 33(Suppl): 130-134. (in Chinese)
    [24] 温丽晶, 段卓平, 张震宇, 等. 采用遗传算法确定炸药爆轰产物JWL状态方程参数 [J]. 爆炸与冲击, 2013, 33(Suppl): 130-134.
    [25] Zhang B P, Zhang Q M, Huang F L. Detonation Physics [M]. Beijing: Weapon Industry Press, 2011. (in Chinese)
    [26] 张宝坪, 张庆明, 黄风雷. 爆轰物理学 [M]. 北京: 兵器工业出版社, 2011.
    [27] Dong H S, Zhou F F. High Energy Explosives and Correlative Physical Properties [M]. Beijing: Science Press, 1989. (in Chinese)
    [28] 董海山, 周芬芬. 高能炸药及相关物性能 [M]. 北京: 科学出版社, 1989.
  • [1] 于川刘文翰李良忠冯民贤杨淑英龙新平 . 钝感炸药圆筒试验与爆轰产物JWL状态方程研究. 高压物理学报, 1997, 11(3): 227-233 . doi: 10.11858/gywlxb.1997.03.011
    [2] 孙占峰徐辉李庆忠张崇玉 . 钝感高能炸药爆轰产物JWL状态方程再研究. 高压物理学报, 2010, 24(1): 55-60 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.01.010
    [3] 赵铮陶钢杜长星 . 爆轰产物JWL状态方程应用研究. 高压物理学报, 2009, 23(4): 277-282 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.04.007
    [4] 文尚刚孙承纬赵锋谭多望 . 平面二级炸药强爆轰驱动装置的优化设计. 高压物理学报, 2009, 23(2): 81-86 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.02.001
    [5] 孙占峰李庆忠孙学林吴建华汤铁钢 . 标准圆筒试验技术与数据处理方法研究. 高压物理学报, 2008, 22(2): 160-166 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.02.009
    [6] 徐辉孙占峰 . 钝感高能炸药JB-9014做功能力的实验研究. 高压物理学报, 2013, 27(4): 582-586. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.018
    [7] 王桂吉孙承纬蒋吉昊莫建军谭福利张宁 . 磁驱动金属飞片速度理论近似解析. 高压物理学报, 2008, 22(2): 137-141 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.02.005
    [8] 沈飞王辉罗一鸣 . 金属隔层对同轴双元装药爆轰波形及驱动性能的影响. 高压物理学报, 2019, 33(1): 015102-1-015102-6. doi: 10.11858/gywlxb.20180541
    [9] 王延飞刘杰张旭张蓉钟斌 . 未反应炸药JOB-9003的JWL状态方程. 高压物理学报, 2016, 30(5): 387-391. doi: 10.11858/gywlxb.2016.05.007
    [10] 牟金磊朱锡李海涛黄晓明 . 炸药水下爆炸能量输出特性试验研究. 高压物理学报, 2010, 24(2): 88-92 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.002
    [11] 施研博赵艳红刘海风孟续军王学容 . 多组元混合物状态方程. 高压物理学报, 2016, 30(6): 453-456. doi: 10.11858/gywlxb.2016.06.003
    [12] 赵艳红刘海风张弓木 . PETN炸药爆轰产物状态方程的理论研究. 高压物理学报, 2009, 23(2): 143-149 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.02.011
    [13] 杨向东胡栋经福谦 . 炸药爆轰产物液氮、液氦和水状态方程研究. 高压物理学报, 1999, 13(2): 93-102 . doi: 10.11858/gywlxb.1999.02.003
    [14] 张超孙久勋田荣刚李明 . 对爱因斯坦模型的修正及考虑热效应的三个通用状态方程. 高压物理学报, 2007, 21(3): 269-278 . doi: 10.11858/gywlxb.2007.03.009
    [15] 曹治觉 . e-1(压缩因子Z)e的高压混合气体的状态方程. 高压物理学报, 1995, 9(3): 161-166 . doi: 10.11858/gywlxb.1995.03.001
    [16] 李晓杰赵春风于娜罗宁 . TNT炸药和乳化炸药驱动飞板的通用状态方程特征线法研究. 高压物理学报, 2012, 26(4): 462-468. doi: 10.11858/gywlxb.2012.04.016
    [17] 龙新平何碧蒋小华吴雄 . 论VLW状态方程. 高压物理学报, 2003, 17(4): 247-254 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.04.002
    [18] 伍俊英汪德武陈朗王树山韩秀凤 . 炸药枪击试验和数值模拟研究. 高压物理学报, 2010, 24(6): 401-408 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.06.001
    [19] 邹勇陈立溁 . 贵金属金的状态方程. 高压物理学报, 2006, 20(3): 308-312 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.03.015
    [20] 张剑谢燕武潘跃武焦虎军戴全钦崔启良刘景邹广田 . 铝的等温状态方程. 高压物理学报, 2004, 18(1): 75-77 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.01.013
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  487
  • 阅读全文浏览量:  10
  • PDF下载量:  315
出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-15
  • 录用日期:  2012-11-12
  • 刊出日期:  2014-08-15

多元混合炸药爆轰驱动圆筒膨胀规律的理论确定方法

    通讯作者: 段卓平, duanzp@bit.edu.cn
  • 1. 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京 100081

摘要: 为快速预估任意配比的多元混合炸药爆轰产物的JWL(Jones-Wilkins-Lee)参数,提出了快速确定多元混合炸药爆轰驱动圆筒膨胀规律的理论方法,即在给定各组分爆轰产物JWL参数的前提下,根据能量守恒定律,采用Gurney模型,确定圆筒试验中多元混合炸药爆轰驱动圆筒膨胀距离随时间变化的曲线。同时,利用能量守恒原理以及经典爆轰理论中通过常状态方程得到的爆速、爆压和爆热之间的关系式,提出了确定多元混合炸药爆速和爆压的方法。采用该理论方法,分别计算了多元混合炸药PBXC03和PBXC10爆轰驱动圆筒膨胀规律及爆速和爆压,计算结果与前人的实验结果符合较好,验证了该理论方法的可行性和有效性。

English Abstract

参考文献 (28)

目录

    /

    返回文章
    返回