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题名PBX炸药缝隙挤压加载下的破裂模式及点火响应
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作者
胡秋实
尚海林
吴兆奎
廖深飞
傅华
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机构
中国工程物理研究院流体物理研究所
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3135-3146,共12页
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文摘
武器装药服役过程中内部容易产生缝隙等结构弱环。针对圆形缝隙开展PBX-3炸药及其模拟材料缝隙挤压加载实验。通过结构设计,使样品内部的宏观裂纹在实验结束后的拆卸过程中不发生破坏,保留裂纹原始形貌以便于观测分析。采用45°镜反射成像结合高速摄影,记录样品缝隙挤压的动态全过程。采用欧拉-拉格朗日耦合方法对炸药缝隙挤压过程进行仿真计算,用未点火情况下的实验数据进行模型参数校核,使用校核后的模型对点火情况进行再计算。基于做功和加热增加物体内能的等效性,对主导点火机制和点火时间进行分析。研究结果表明:缝隙挤压加载下样品内部形成滑移区和死区,两区分界面为锥面;对于φ0.8 mm直径的缝隙,强围压下挤压速度仅4.2 m/s即可导致点火,点火后的燃烧反应烈度随缝隙尺寸的减小而增加;数值模拟得到的挤压应力、速度及破裂模式与实验结果符合较好,滑移区与死区之间的挤压摩擦功率高达数千W/cm^(2),点火时间为百μs量级,引发点火的重要机制是滑移区-死区界面的挤压摩擦温升。
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关键词
PBX炸药
缝隙挤压
破裂模式
点火
欧拉-拉格朗日耦合
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Keywords
PBX explosive
crack extrusion
fracture mode
ignition
Euler-Lagrange coupling
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分类号
TJ55
[兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
O389
[理学—流体力学]
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题名典型压装与浇注PBX炸药缝隙挤压损伤-点火响应
被引量:7
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作者
杨昆
吴艳青
金朋刚
黄风雷
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机构
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室
西安近代化学研究所
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出处
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期975-983,共9页
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基金
国家自然科学基金(11872119)
博士后创新人才支持计划(BX20200046)。
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文摘
为探究动态挤压载荷作用下典型装药结构在壳体裂缝周围的点火响应过程,采用高聚物粘结炸药(Polymer bonded explosives,PBX)微裂纹-微孔洞力热化学耦合细观模型,对缝隙挤压载荷作用下PBX药柱与缝隙结构相互作用、炸药宏观力热化学响应、以及损伤-点火细观机理进行了研究,对比分析了压装PBX-5与浇注GOFL-5两类炸药损伤-点火响应的差异性。结果表明,200 m·s^-1挤压速度下压装PBX-5炸药表现为脆性破坏,60μs时挤压前沿距缝隙表面3 mm,在缝隙位置处形成应力集中,与挤压位置成45°方向区域内微裂纹发生快速扩展;相同撞击条件下,浇注GOFL-5炸药在缝隙位置处发生快速流动,大量材料被挤入缝隙,60μs时挤压前沿距缝隙表面9 mm。两种炸药在缝隙周围均形成了潜在点火位置,剪切裂纹热点为压装炸药点火主导机制;局部剪切塑性耗散机制为浇注炸药潜在的点火主导机制。
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关键词
PBX炸药
缝隙挤压
微裂纹-微孔洞模型
损伤-点火
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Keywords
PBX explosive
crack-extruded loading
microcrack-microvoid
damage-ignition
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分类号
TJ55
[兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
O341
[理学—固体力学]
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