破片撞击高能推进剂装药爆燃机理实验研究

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作者 王鑫 吴艳青 +2 位作者 杨昆 武毅 侯晓 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期145-158,共14页

为揭示破片撞击高能推进剂装药爆燃形成机理,开展破片半穿孔和贯穿高能推进剂装药实验研究,获得3种装药响应类型,分别为燃烧转爆燃、燃烧和爆燃。基于装药反应演化时序图像和回收的样品,并结合图像数字化处理技术综合表征装药响应过程;... 为揭示破片撞击高能推进剂装药爆燃形成机理,开展破片半穿孔和贯穿高能推进剂装药实验研究,获得3种装药响应类型,分别为燃烧转爆燃、燃烧和爆燃。基于装药反应演化时序图像和回收的样品,并结合图像数字化处理技术综合表征装药响应过程;分析推进剂受侵彻后的力学变形和装药响应特性,揭示装药在半穿孔和贯穿条件下的爆燃形成机理。研究结果表明:针对直径10 mm钨合金球破片撞击高能推进剂装药,装药侵彻弹道损伤为局部径向开裂,并伴有黏弹性耗散导致的延迟变形;装药在半穿孔和贯穿下均存在延迟反应现象,即装药的显著燃烧反应总是发生在推进剂结构破坏之后;在半穿孔时延迟变形促使装药内部高烈度反应区前移,并与结构约束耦合,导致装药发生燃烧转爆燃,在贯穿状态下,延迟变形和延迟反应显著存在时,装药难于发生爆燃;当弹坑内部燃烧气体通过侵彻弹道径向裂缝渗入未反应的凝聚相推进剂时,装药通常会发生爆燃反应。 展开更多

关键词 破片撞击 高能推进剂装药 黏弹性耗散 爆燃机理 火焰射流

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高速破片撞击下弹药装药的反应等级试验研究

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作者 田超 李志鹏 +2 位作者 邓川 路迎 余伟 《火炸药学报》 北大核心 2025年第3期287-294,I0006,共9页

为准确评估高速破片撞击下弹药装药的反应等级,基于高速破片加载装置,利用光子多普勒测速仪(PDV)、高速摄影、冲击波超压、自短路电探针等测试技术,以一种HMX基装药(PBX-8)为试验对象,结合静爆试验,对不同撞击条件下的装药反应等级进行... 为准确评估高速破片撞击下弹药装药的反应等级,基于高速破片加载装置,利用光子多普勒测速仪(PDV)、高速摄影、冲击波超压、自短路电探针等测试技术,以一种HMX基装药(PBX-8)为试验对象,结合静爆试验,对不同撞击条件下的装药反应等级进行了试验研究。结果表明,无反应等级与燃烧等级评估以装药反应过程宏观图像及剩余残骸情况为主进行定性评估,对于爆燃、爆炸与爆轰等级,可采用基于冲击波超压、壳体膨胀速度及反应时间等量化参量获得的反应烈度量化值进行准确评估,其中爆燃与爆炸反应等级反应烈度量化值存在量级差异。在相同的撞击速度条件下,破片撞击弹药装药位置的不同可影响装药的最终反应烈度。 展开更多

关键词 爆炸力学 破片撞击 装药 反应等级 量化评估 高速破片

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破片撞击环境下引信响应特性研究

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作者 王强 牛兰杰 +2 位作者 范晨阳 曲卓君 徐瑞 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第1期41-48,共8页

针对全备弹状态下开展破片撞击试验时存在安全风险较大、引信响应情况难以准确判断及不同弹体厚度对引信响应特性影响不明等问题,开展破片撞击环境下引信响应特性研究,揭示了破片撞击下引信传爆序列装药响应机理,分析了破片撞击不同厚... 针对全备弹状态下开展破片撞击试验时存在安全风险较大、引信响应情况难以准确判断及不同弹体厚度对引信响应特性影响不明等问题,开展破片撞击环境下引信响应特性研究,揭示了破片撞击下引信传爆序列装药响应机理,分析了破片撞击不同厚度模拟弹体条件下引信响应后的输出特性,得到了模拟弹体厚度对引信反应等级的影响规律。结果表明:破片撞击引信时传爆药发生反应主要由冲击波造成,并在冲击波反射增强后发生剧烈反应;随着模拟弹体厚度增大,引信的输出压力逐渐减小,反应等级逐渐降低,二者具有明显的相关性;试验测得了不同厚度模拟弹体引信在破片撞击下的输出压力和反应等级,验证了破片撞击不同厚度模拟弹体条件下引信响应规律的准确性。该研究可为破片撞击全备弹引信的响应特性分析提供一定参考。 展开更多

关键词 引信 破片撞击 输出压力 反应等级

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破片撞击环境下的引信传爆药柱多层复合防护结构

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作者 宋永强 徐瑞 范晨阳 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期134-138,156,共6页

针对破片撞击环境下如何对引信传爆药柱进行安全防护,以降低传爆药柱响应等级的问题,根据陶瓷材料防护机理及引信传爆药柱的结构特征,设计了引信传爆药柱金属-陶瓷材料-金属多层复合防护结构。通过数值模拟对比了不同陶瓷材料的多层复... 针对破片撞击环境下如何对引信传爆药柱进行安全防护,以降低传爆药柱响应等级的问题,根据陶瓷材料防护机理及引信传爆药柱的结构特征,设计了引信传爆药柱金属-陶瓷材料-金属多层复合防护结构。通过数值模拟对比了不同陶瓷材料的多层复合防护结构的防护性能,结果表明,相比无防护结构的引信,碳化硅陶瓷材料的多层复合防护结构的防护效果最优,引信传爆药柱内部峰值压力与破片撞击速度显著降低。通过破片撞击试验验证了碳化硅陶瓷材料的多层复合防护结构的有效性,能够有效降低破片撞击环境下引信传爆药柱的响应等级。 展开更多

关键词 引信 破片撞击 防护结构

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破片撞击装药点火实验和数值模拟 被引量：13

5

作者 孙宝平 段卓平 +2 位作者 张海英 刘彦 黄风雷 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期456-462,共7页

实验中采用升-降法得到了破片撞击装药点火的临界速度范围,数值模拟中采用节点约束-分离方法、热弹塑性材料本构方程和化学动力学方程描述了炸药的破坏行为和点火反应。实验结果与数值模拟结果吻合较好。研究结果表明,采用节点约束-分... 实验中采用升-降法得到了破片撞击装药点火的临界速度范围,数值模拟中采用节点约束-分离方法、热弹塑性材料本构方程和化学动力学方程描述了炸药的破坏行为和点火反应。实验结果与数值模拟结果吻合较好。研究结果表明,采用节点约束-分离方法、热弹塑性材料本构方程和化学动力学方程可以有效地描述装药在破片撞击作用下的破坏行为和点火反应。 展开更多

关键词 爆炸力学 点火 节点约束分离法 装药 破片撞击

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TATB基PBX及其与HNS复合装药的高速破片撞击安全性 被引量：6

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作者 文雯 王淑娟 +5 位作者 代晓淦 柴传国 向永 黄谦 文玉史 李明 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期399-405,I0005,共8页

为了获得高速破片撞击下钝感装药的安全性响应规律及传爆药非理想起爆对该过程的影响,采用高速破片撞击试验方法,对TATB基PBX装药(PBX-C04)和PBX-C04/HNS复合装药结构进行了试验研究。基于超压测试、鉴证板破坏情况和残药的理化分析,分... 为了获得高速破片撞击下钝感装药的安全性响应规律及传爆药非理想起爆对该过程的影响,采用高速破片撞击试验方法,对TATB基PBX装药(PBX-C04)和PBX-C04/HNS复合装药结构进行了试验研究。基于超压测试、鉴证板破坏情况和残药的理化分析,分析了撞击速度、传爆药非理想起爆及高温对PBX-C04钝感主装药高速破片撞击安全性的影响。结果表明,常温下PBX-C04主装药具有优异的高速撞击安全性,1970 m·s^(-1)的高速破片撞击下仅发生燃烧反应,引入六硝基茋(HNS)传爆药后,相同撞击速度下PBX-C04主装药反应烈度提高为爆燃反应。复合装药结构加热至200℃时,1640 m·s^(-1)撞击速度下,复合装药结构发生了爆轰反应,证明高温可急剧恶化复合装药结构的高速撞击安全性。 展开更多

关键词 钝感炸药 复合装药结构 高速破片撞击 安全性评估 XPS

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模拟破片撞击下PBX-2炸药的响应规律 被引量：5

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作者 代晓淦 文玉史 申春迎 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期18-20,33,共4页

为了研究炸药在不同速度破片撞击环境下的安全性能,设计了小弹丸撞击方式模拟破片作用,对PBX-2炸药进行了撞击试验。采用锰铜压力计测试样品中的压力变化,通过高速录像照片分析了点火反应过程,用冲击波超压传感器测量了炸药的反应超压,... 为了研究炸药在不同速度破片撞击环境下的安全性能,设计了小弹丸撞击方式模拟破片作用,对PBX-2炸药进行了撞击试验。采用锰铜压力计测试样品中的压力变化,通过高速录像照片分析了点火反应过程,用冲击波超压传感器测量了炸药的反应超压,获得不同速度模拟破片撞击下炸药的响应规律。结果表明,模拟破片试验中PBX-2炸药反应程度明显高于枪击试验;建立的模拟破片撞击试验方法为评估炸药在异常环境下的安全性能提供了一种新的技术途径。 展开更多

关键词 爆炸力学 PBX炸药 安全性 破片撞击 响应规律

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带壳装药在不同材质破片撞击下的响应特性 被引量：5

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作者 张广华 韩秀凤 +2 位作者 沈飞 贺元吉 王辉 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1-6,共6页

为分析破片撞击条件下破片材质对带壳装药响应特性的影响,开展了钨、钢破片撞击带壳装药及钢壳试验研究,掌握了不同条件下的装药响应特性及碎片群形貌特征。端盖厚度为10 mm时,钨破片的冲击起爆是装药爆轰的主控机制,冲击波和机械刺激... 为分析破片撞击条件下破片材质对带壳装药响应特性的影响,开展了钨、钢破片撞击带壳装药及钢壳试验研究,掌握了不同条件下的装药响应特性及碎片群形貌特征。端盖厚度为10 mm时,钨破片的冲击起爆是装药爆轰的主控机制,冲击波和机械刺激的共同作用导致钢破片作用下的装药爆轰;端盖厚度为12 mm时,机械刺激是导致装药反应的主要因素,钢破片撞击下发生了局部爆燃反应,而钨破片由于撞靶后具有更强的侵彻后效,发生了爆轰反应。 展开更多

关键词 破片撞击 带壳装药 破片材质 响应特性 反应机制

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破片撞击不敏感弹药研究进展 被引量：3

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作者 胡杰 杜剑英 +2 位作者 陈桦 曹鹏 张永杰 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期36-43,共8页

综述了破片撞击不敏感弹药安全性试验技术研究的最新进展,主要包括弹药安全性发展历程、高速破片加载技术、破片撞击试验方法和评估标准。详细分析了不同破片加载装置的研究情况及其优缺点,当前弹药安全性破片撞击试验以枪炮发射系统为... 综述了破片撞击不敏感弹药安全性试验技术研究的最新进展,主要包括弹药安全性发展历程、高速破片加载技术、破片撞击试验方法和评估标准。详细分析了不同破片加载装置的研究情况及其优缺点,当前弹药安全性破片撞击试验以枪炮发射系统为主;针对破片撞击弹药安全性技术研究,提出应在破片加载技术上突破,同时在弹药安全性领域寻求新技术;建议借鉴国外试验方法与评估标准,建立适用于我国的破片撞击不敏感弹药安全性试验与评估技术体系。 展开更多

关键词 不敏感弹药 破片撞击 弹药安全性 安全性试验

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浇注CL-20基混合炸药的高速破片撞击安全性 被引量：1

10

作者 焦纲领 陈鹏万 +3 位作者 王志浩 张丁雄 刘睿 陈轶 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期321-326,共6页

为提高CL-20在混合炸药中的应用性能,研究了CL-20基混合炸药在高速破片撞击下的安全性,制备了CL-20与端羟基聚丁二烯质量比为87∶13的浇注CL-20基炸药试样(GW炸药);采用静爆试验和高速破片撞击试验方法,获取了浇注CL-20基混合炸药在高... 为提高CL-20在混合炸药中的应用性能,研究了CL-20基混合炸药在高速破片撞击下的安全性,制备了CL-20与端羟基聚丁二烯质量比为87∶13的浇注CL-20基炸药试样(GW炸药);采用静爆试验和高速破片撞击试验方法,获取了浇注CL-20基混合炸药在高速破片撞击下的安全性反应等级;通过分析对比静爆试验和高速破片撞击试验的超压数据、影像资料和见证板的破坏情况,综合判断GW炸药试样在高速破片撞击下的反应等级,得到破片撞击速度和破片撞击质量对GW炸药试样的撞击安全性的影响。静爆试验结果表明,GW炸药具有良好的破片驱动能力,测得壳体破片速度为1435m/s,4m处的超压均值为0.09MPa。高速破片撞击试验结果表明,GW炸药在破片质量为16g的高速撞击条件下发生燃烧反应,具有良好的安全性;在破片质量为50g、速度为1412m/s的撞击条件下发生爆轰反应,证明GW炸药试样在大质量破片高速撞击的刺激下炸药响应剧烈。 展开更多

关键词 爆炸力学 浇注炸药 PBX 高速破片撞击试验 静爆试验 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20) 安全性评估

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陶瓷防护结构对引信抗破片冲击性能影响研究 被引量：1

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作者 吴立林 钱晨晨 陆静 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期159-165,共7页

针对引信受破片撞击时的安全性问题,提出了一种引信防护结构,通过在引信传爆管壳和引信壳体之间增加一层防护陶瓷,使得引信在受到破片撞击时能够通过陶瓷吸收部分动能,从而提升引信的安全性能。通过仿真与试验对比的方法,分析了无防护... 针对引信受破片撞击时的安全性问题,提出了一种引信防护结构,通过在引信传爆管壳和引信壳体之间增加一层防护陶瓷,使得引信在受到破片撞击时能够通过陶瓷吸收部分动能,从而提升引信的安全性能。通过仿真与试验对比的方法,分析了无防护、氧化铝陶瓷和碳化硅陶瓷防护结构的抗破片撞击性能。结果表明:增加碳化硅陶瓷防护结构可使引信在破片撞击下的传爆药峰值压力降低82.6%,见证板凹痕直径降低4.8%,优于氧化铝陶瓷防护时的81.8%和2.58%。陶瓷防护能够有效提升引信抗破片冲击能力,碳化硅陶瓷的抗冲击效果优于氧化铝陶瓷。 展开更多

关键词 爆炸力学 破片撞击 陶瓷防护 不敏感引信 数值模拟

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冲击波和破片复合作用下炸药起爆数值模拟 被引量：3

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作者 孙宝平 段卓平 +2 位作者 张震宇 刘彦 黄风雷 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期40-46,共7页

为研究炸药在冲击和破片复合作用下的起爆反应特性,采用三项点火-增长反应速率模型和欧拉算法模拟炸药起爆反应,得到破片撞击未损伤炸药起爆临界速度在497~500m/s之间,与实验吻合较好;通过改变三项点火-增长反应速率模型中的表面燃烧项... 为研究炸药在冲击和破片复合作用下的起爆反应特性,采用三项点火-增长反应速率模型和欧拉算法模拟炸药起爆反应,得到破片撞击未损伤炸药起爆临界速度在497~500m/s之间,与实验吻合较好;通过改变三项点火-增长反应速率模型中的表面燃烧项系数G1模拟损伤炸药起爆反应。研究结果表明,三项点火-增长反应速率模型中的表面燃烧项系数G1能反映冲击损伤炸药颗粒尺寸变化对炸药起爆感度的影响。 展开更多

关键词 爆炸力学 起爆 破片撞击 损伤装药 冲击载荷

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冲击波和破片复合作用下装药起爆实验研究 被引量：3

13

作者 欧阳昌明 段卓平 +2 位作者 孙宝平 刘彦 黄风雷 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期63-66,共4页

为研究冲击波和破片复合作用下装药的起爆特性,采用分步实验方法,先对装药进行预冲击波加载,再对损伤药柱进行破片撞击,得到了未损伤装药和3种不同冲击压力下受冲击损伤装药的破片撞击起爆临界速度范围。研究结果表明:在1.12GPa冲击压... 为研究冲击波和破片复合作用下装药的起爆特性,采用分步实验方法,先对装药进行预冲击波加载,再对损伤药柱进行破片撞击,得到了未损伤装药和3种不同冲击压力下受冲击损伤装药的破片撞击起爆临界速度范围。研究结果表明:在1.12GPa冲击压力作用下,装药损伤对破片撞击起爆阈值影响不大;当冲击压力大于1.75GPa时,装药的损伤对破片撞击起爆起到了敏化作用。 展开更多

关键词 爆炸力学 起爆 破片撞击 冲击载荷 损伤装药

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约束条件对发射装药机械冲击作用下敏感特性的影响 被引量：4

14

作者 张邹邹 张衡 +2 位作者 杨丽侠 赵宝明 靳建伟 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期192-196,共5页

选用制式发射药进行了子弹撞击、破片撞击和空心装药射流撞击试验,研究了钢和可燃药筒的强、弱两种约束条件对发射药在机械冲击作用下敏感特性的影响。结果表明,在子弹撞击和破片撞击的高速机械冲击作用下,约束条件对发射装药的敏感特... 选用制式发射药进行了子弹撞击、破片撞击和空心装药射流撞击试验,研究了钢和可燃药筒的强、弱两种约束条件对发射药在机械冲击作用下敏感特性的影响。结果表明,在子弹撞击和破片撞击的高速机械冲击作用下,约束条件对发射装药的敏感特性响应结果影响明显;强约束条件下发射装药发生燃烧或爆炸响应,弱约束条件下发射装药无响应或发生燃烧响应,在空心装药射流的最强机械冲击作用下,约束条件对发射装药的敏感特性响应结果无明显影响,弱、强约束条件下发射装药的响应结果一致;在发射装药壳体上设计容易泄压的薄弱环节有利于降低发射装药受到意外机械冲击作用时的反应剧烈程度。 展开更多

关键词 子弹撞击 破片撞击 空心装药射流撞击 发射装药 约束条件

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HMX对固体推进剂在强烈冲击条件下反应特性的影响 被引量：2

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作者 李文海 张杰凡 +4 位作者 徐森 刘大斌 李苗苗 李辉 田曜恺 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期591-596,共6页

为探索HMX对固体推进剂配方的低易损特性的影响,选取两种固体推进剂典型配方A和B(两配方的差异在于A中添加了20%的HMX,B不含有HMX),分别开展了不同冲击方向下的子弹撞击、高速破片撞击和聚能射流撞击试验。结果表明,子弹撞击试验和破片... 为探索HMX对固体推进剂配方的低易损特性的影响,选取两种固体推进剂典型配方A和B(两配方的差异在于A中添加了20%的HMX,B不含有HMX),分别开展了不同冲击方向下的子弹撞击、高速破片撞击和聚能射流撞击试验。结果表明,子弹撞击试验和破片撞击试验中,固体推进剂A和B的响应类型均为燃烧;与子弹撞击试验的相比,样品中加入少量HMX对破片撞击试验中的燃烧速率提升较为明显,轴向和径向试验中燃烧速率分别提升了4.44倍和1.15倍;推进剂轴向撞击刺激响应程度平均为径向的1.61倍;在射流撞击试验中,样品A发生了爆轰,样品B发生了爆燃。由此可见,HMX对复合固体推进剂在射流试验中的响应特性具有显著影响。 展开更多

关键词 固体推进剂 低易损性 子弹撞击 破片撞击 射流撞击

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壳体厚度对装药响应特性的影响 被引量：7

16

作者 张广华 沈飞 +1 位作者 屈可朋 王辉 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第8期14-17,共4页

开展了18.6g标准破片以规定速度撞击不同壳体厚度带壳装药的试验,通过高速摄影系统记录了装药响应过程,分析了不同壳体厚度影响装药响应的主控机制。分析结果表明:壳体厚度为5mm时装药发生了爆轰,该条件下装药响应以冲击起爆为主;壳体... 开展了18.6g标准破片以规定速度撞击不同壳体厚度带壳装药的试验,通过高速摄影系统记录了装药响应过程,分析了不同壳体厚度影响装药响应的主控机制。分析结果表明:壳体厚度为5mm时装药发生了爆轰,该条件下装药响应以冲击起爆为主;壳体厚度为16mm时装药发生了局部爆燃,装药响应是在冲击波、碎片群的耦合作用下发生的,冲击波的主要作用是将装药离散为若干药块,碎片群对装药的机械刺激是导致装药发生点火的主控机制。 展开更多

关键词 破片撞击 带壳装药 冲击起爆 机械刺激 碎片群

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