冲击起爆过程中TATB基钝感炸药受脉宽效应的影响

孙银澳 杨舒棋 彭文杨 张旭 李淑睿 裴红波 傅华 于鑫 谷岩

孙银澳, 杨舒棋, 彭文杨, 张旭, 李淑睿, 裴红波, 傅华, 于鑫, 谷岩. 冲击起爆过程中TATB基钝感炸药受脉宽效应的影响[J]. 高压物理学报, 2025, 39(7): 071301. doi: 10.11858/gywlxb.20240932
引用本文: 孙银澳, 杨舒棋, 彭文杨, 张旭, 李淑睿, 裴红波, 傅华, 于鑫, 谷岩. 冲击起爆过程中TATB基钝感炸药受脉宽效应的影响[J]. 高压物理学报, 2025, 39(7): 071301. doi: 10.11858/gywlxb.20240932
SUN Yin’ao, YANG Shuqi, PENG Wenyang, ZHANG Xu, LI Shurui, PEI Hongbo, FU Hua, YU Xin, GU Yan. The Influence of Pulse Width on the Shock Initiation Process of TATB-Based Insensitive Explosives[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2025, 39(7): 071301. doi: 10.11858/gywlxb.20240932
Citation: SUN Yin’ao, YANG Shuqi, PENG Wenyang, ZHANG Xu, LI Shurui, PEI Hongbo, FU Hua, YU Xin, GU Yan. The Influence of Pulse Width on the Shock Initiation Process of TATB-Based Insensitive Explosives[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2025, 39(7): 071301. doi: 10.11858/gywlxb.20240932

冲击起爆过程中TATB基钝感炸药受脉宽效应的影响

doi: 10.11858/gywlxb.20240932
基金项目: 国家自然科学基金(12372343)
详细信息
    作者简介:

    孙银澳(1999-),男,硕士研究生,主要从事冲击起爆研究. E-mail:912200523@qq.com

    通讯作者:

    张 旭(1972-),男,博士,研究员,主要从事流体动力学研究. E-mail:caepzx@sohu.com

  • 中图分类号: O521.2; O383

The Influence of Pulse Width on the Shock Initiation Process of TATB-Based Insensitive Explosives

  • 摘要: 冲击波脉宽是冲击起爆过程中影响炸药冲击转爆轰的重要因素之一。为此,利用火炮平台,对1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene,TATB)-2钝感炸药进行了冲击起爆实验。通过改变冲击飞片厚度控制冲击波脉宽,采用电磁粒子速度计和示踪计记录冲击波速度、炸药的波后粒子速度等实验数据。通过数据分析,得到了TATB-2炸药的冲击波脉宽与爆轰距离等参数之间的关系。结果表明,脉宽效应对TATB-2炸药的冲击起爆过程有显著影响。研究结果可为理解钝感炸药的冲击起爆特性提供参考。

     

  • 图  实验装置示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of the experimental device

    图  蓝宝石飞片冲击炸药样品实验示意图

    Figure  2.  Schematic diagrams of sapphire flyer impact explosive

    图  铝基组合电磁粒子速度计安装[5]

    Figure  3.  Installation of aluminum-based multiple electromagnetic particle velocity gauge[5]

    图  N1实验中波后粒子速度与时间的关系(a)以及深度与时间的关系 (b)

    Figure  4.  Relationships of particle velocity versus time (a) and depth versus time (b) in experiment N1

    图  N2实验中波后粒子速度与时间的关系(a)以及深度与时间的关系 (b)

    Figure  5.  Relationships of particle velocity versus time (a) and depth versus time (b) in experiment N2

    图  N3实验中波后粒子速度与时间的关系(a)以及深度与时间的关系 (b)

    Figure  6.  Relationships of particle velocity versus time (a) and depth versus time (b) in experiment N3

    图  N4实验中波后粒子速度与时间的关系(a)以及深度与时间的关系 (b)

    Figure  7.  Relationships of particle velocity versus time (a) and depth versus time (b) in experiment N4

    图  相同蓝宝石飞片厚度(2 mm)、相近初始入射压力下的波后粒子速度对比

    Figure  8.  Comparison of particle velocity with the same sapphire flyer thickness (2 mm) and similar initial incident pressure

    图  不同飞片厚度(2、5、12 mm)、相近初始入射压力下的波后粒子速度对比

    Figure  9.  Comparison of particle velocity with different flyer thickness (2, 5, 12 mm) and similar initial incident pressure

    图  10  实验N1~N4中飞片撞击炸药的x-t

    Figure  10.  x-t diagrams of explosive impacted by flyer in Exp. N1–N4

    表  1  未反应炸药材料参数

    Table  1.   Material parameters of unreacted explosive

    Exp. No. H/mm $ {\rho }_{0,\mathrm{e}\mathrm{x}\mathrm{p}} $ (up/down)/(g·cm−3) m/g uimp/(km·s−1) p0/GPa T0/℃
    N1 2 1.894 491.99 1.37 10.03 12.5
    N2 2 1.894 491.02 1.39 10.83 16.2
    N3 5 1.894 490.94 1.40 11.07 15.0
    N4 12 1.898/1.893 492.45 1.33 10.42 16.0
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    表  2  TATB-2实验中脉宽效应及相关参数

    Table  2.   TATB-2 experimental pulse width effect and other related parameters

    Exp. No. H/mm $ {\rho }_{0,\mathrm{e}\mathrm{x}\mathrm{p}} $(up/down)/
    (g·cm−3)
    uimp/(km·s−1) p0/GPa Pulse-width/μs xD/mm tD/μs
    N1 2 1.894 1.37 10.03 0.327
    N2 2 1.894 1.39 10.83 0.327
    N3 5 1.894 1.40 11.07 0.842 9.76 2.05
    N4 12 1.898/1.893 1.33 10.42 0.972 10.81 2.34
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    表  3  TATB-2实验中稀疏波的相关参数

    Table  3.   Parameters about rarefaction wave of TATB-2 experiment

    Exp. No. Position u1/(km·s−1) u2/(km·s−1) D1/(km·s−1) D2/(km·s−1)
    Point 1 Point 2 Point 3
    N1 (−2.00, 0.18) (0.44, 0.39) (3.02, 0.62) 1.12 0.25 4.82 11.44
    N2 (−2.00, 0.18) (0.46, 0.39) (3.07, 0.62) 1.17 0.22 4.81 11.41
    N3 (−5.00, 0.45) (1.13, 0.98) (7.13, 1.51) 1.15 0.25 4.88 11.44
    N4 (−12.00, 1.07) (2.69, 2.36) (15.22, 3.46) 1.27 0.18 5.14 11.37
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-11-05
  • 修回日期:  2024-12-25
  • 刊出日期:  2025-07-07

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