含TATB传爆药冲击波感度与烤燃特性的研究

发布时间：2020-04-28 01:18

【摘要】：伴随武器系统的发展和战争环境恶化，作为爆炸序列中不可缺少的传爆药，具有承上启下的重要作用，所以国内外对高能钝感传爆药的安全性能一直作为重点来研究。含TATB传爆药不仅能量高，而且还具备很好的安定性和安全性，所以倍受科研工作者的关注。本文对含TATB高能钝感传爆药安全性能的研究工作如下： 运用溶液—水悬浮法制备三种试验所需的含TATB传爆药。分别是：①35%TATB/60%HMX/5%VitonA、②40%TATB/55%HMX/5%VitonA和③45%TATB/50%HMX/5%VitonA。 爆轰速度的试验测出爆速为，试样①7830.23m/s，试样②7772.31m/s，试样③7719.85m/s，对爆速的理论计算得出，试样①7921.19m/s，试样②7868.50m/s，试样③7815.22m/s，试验与计算都说明HMX含量增大，爆速变大。小隔板试验结果测得三种炸药临界隔板值，试样①5.87mm，试样②5.82mm，试样③5.68mm。根据冲击波在有机玻璃中的衰减公式计算出对应的临界起爆压力，试样①8.77GPa，试样②8.83GPa，试样③8.97GPa，表明TATB含量越大，50%起爆隔板厚度越小，临界起爆压力越大。隔板厚度规定为10mm，经试验测定，三种被测试样均满足传爆药安全性要求。慢速烤燃试验测出反应温度为，试样①260.9℃，试样②267.8℃，试样③280.3℃，发现TATB含量增加，反应温度升高，耐热性加强。快速烤燃试验测得三种试样发生反应的温度，试样①304℃，试样②302℃，试样③299.4℃，反应过程中烟雾的颜色由白色烟雾变为黄色烟雾。 借助AUTODYN-3D对小隔板试验进行数值模拟，施主炸药RDX起爆后大约5μs爆轰波前沿到达有机玻璃隔板，最大压力为18.2134GPa。冲击波压力通过隔板衰减后作用到受主炸药上，试样①隔板厚度5.5mm时，8.7μs压力升高，压力很快达到18.4GPa，，形成稳定爆轰；隔板厚度5.8mm时，在炸药下端压力已经衰减到2.36GPa，受主炸药没有形成爆轰。试样③隔板厚度5.7mm时，9.86μs形成稳定爆轰，压力达到18.125GPa；隔板厚度为5.95mm时，18.23μs压力已经衰减至5.61GPa，没有形成爆轰。经过模拟发现状态方程中增长项参数G2比起爆项参数I对冲击波感度的影响更大。数值模拟结果基本符合实际试验情况，说明数值模拟的可行性，并能直观的看到炸药冲击起爆过程中压力变化的情况，对小隔板试验的细节有清楚的认识。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ560.1

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 曹菊珍,张铁桥;射流引爆TATB的理论研究和数值模拟[J];兵工学报;1994年03期

2 丁刚毅,徐更光;含铝炸药二维冲击起爆的爆轰数值模拟[J];兵工学报;1994年04期

3 刘德润,何得昌,周霖;梯恩梯密度对冲击波感度的影响[J];北京理工大学学报;1990年03期

4 陈朗,冯长根,赵玉华,方青;含铝炸药爆轰数值模拟研究[J];北京理工大学学报;2001年04期

5 韩小平,张元冲,沈亚鹏,张泰华,赵壮华;冲击载荷下炸药装药动态响应的有限元分析及热点形成机理的数值模拟[J];爆炸与冲击;1997年02期

6 张振宇,卢芳云,王志兵,浣石;PBX-9404炸药高压反应速率方程的研究[J];爆炸与冲击;1999年04期

7 曹雄;焦清介;程松;胡双启;赵海霞;徐新春;曹小青;;PMMA约束下小尺寸装药爆压衰减规律[J];测试技术学报;2009年03期

8 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[J];高压物理学报;1997年03期

9 姜夕博;饶国宁;郭耸;徐森;向梅;彭金华;;退役单基发射药临界起爆特性的研究[J];弹道学报;2013年02期

10 殷明;罗观;代晓淦;张攀军;汤滢;;高固含量HMX基浇注PBX的烤燃试验研究[J];火炸药学报;2014年01期

本文编号：2642881