温压炸药的研究历程当下出于反恐战争的需要,善于打击坚固掩体工事和地下洞穴目标的温压武器成为世界 各国的研究热点。
实验是研究温压炸药的主要手段。李鸿宾[10]等研究了温压炸药中不同的铝粉含量对冲击 波输出的影响。金朋刚[11]等研究 RDX 基温压炸药的爆炸热量释放历程。李席[12]等测量了不 同铝粉含量及活性剂种类的 RDX 基温压炸药在有限空间中爆炸产生的冲击波参数,得出了温 压炸药在铝粉含量在 30%左右和活性剂为 KP 时具有最大爆炸威力。77089
而后随着爆炸力学的不断发展,学者们对于温压炸药的研究不仅仅停留在实验分析阶段, 有限元数值模拟软件成为研究温压炸药在有限空间内的爆炸特性的重要手段。Kuhl[13]通过有 限元软件模拟了一定质量的温压炸药在不同管道中的传播过程,模拟结果与实验结果较为吻 合。李世民[14]等通过 AUTODYN 数值模拟对坑道内温压炸药爆炸冲击波进行了研究。茅靳丰 [15]等按比例尺为 1:6 的缩比例,模拟研究了一千克温压炸在药坑道口部的爆炸过程和冲击波 的传播特性。2 有限空间内爆炸的研究现状
炸药在有限空间爆炸时能够产生冲击波,冲击波传播至壁面或其他表面发生反射和聚焦 而得到加强,使其对于有限空间的毁伤十分显著。
国外在这方面的研究起步较早,Baker W E[16,17],Hu W C L 等人[21]预测出了爆源在球形 结构容器中不同位置时的冲击波荷载分布情况。Schumacher R N 和 Kingery C N 等人[18]分别 介绍了不同几何体的内爆测试结果。White J J 等人[19]通过缩比实验,得到了球形爆炸容器壳 体对中心起爆的弹性应变响应。国内也有进行了有限空间爆炸的相关研究,胡宏伟[20]等分析 了有限空间内爆炸的能量释放特征及毁伤方式。陈昊[21]等测试了有限空间和敞开空间两种条 件下的冲击波超压,通过对比得出了冲击波在有限空间的传播特点。论文网
近年来,准静态压力逐渐成为研究热点是评估有限空间内温压炸药爆炸特性的重要手段。 李芝绒等[22]研究了在空气和氮气环境对温压炸药准静态压力的影响,结果表明,空气环境下 的准静态压力比氮气环境大;金朋刚等[23]研究了铝粉含量和铝粉粒径对准静态压力的影响, 结果表明,当铝粉含量为 35%时,铝粉颗粒越大准静态压力越小。在国外,Zhang fan 等[24] 通过对不同铝粉含量的温压炸药进行内爆试验,分析了铝粉含量对准静态压力和后燃作用的 影响。WaldemarA。Trzcin´ski 等[25]用两组不一样的配方进行内爆试验,得到了准静态压力曲线, 探索了冲击波冲量和铝粉、氧化剂含量三者之间的关系。Zhong Wei 等[26]基于理想气体状态 方程、热力学等一系列知识建立了一套估算准静压的程序,证明内爆环境下的化学反应对准 静态压力的形成有一定影响。
3 有限空间爆炸冲击波数值模拟的研究现状
数值模拟是一种重要的研究手段。Zhdan S A[27]是最早使用数值模拟来进行相关研究的 人,模拟出了凝聚相炸药在球形容器内部产生的爆炸流场。随后数值模拟被越来越多的学者 所使用,我国虽然研究的较晚,但也取得了一些成果。曹玉忠等[28]将结合流体动力学和数值 模拟结合在一起,模拟研究了半球顶圆柱筒密闭式抗爆容器的内爆。李世民等[14]通过 AUTODYN 程序,结合二次反应理论对坑道内温压炸药爆炸冲击波进行了数值模拟。
通过实验我们能够得到温压炸药的爆炸效应,但是实验不能直观地反映出温压炸药爆炸 过程中相关参数的情况。因此,通过 AUTODYN 数值模拟程序进行相关的模拟,可以得到温 压炸药爆炸过程中超压和冲量具体的分布情况,弥补了实验在这方面的不足,有助于我们进 行相关方面的研究。