炸药接触爆炸下铝板及铝—钢双层板中冲击波传播规律的研究

论文摘要

本文通过实验研究和数值分析，对钝化RDX和含铝炸药RHTL（55RDX／24TNT／20Al／1蜡）接触爆炸下，铝板和铝-钢双层板中冲击波传播规律进行了研究。利用经验公式对炸药的爆轰参数进行了理论计算，得到了接触爆炸下铝板中冲出波初始参量。针对炸药接触爆炸下金属靶板中冲击波参数的几种主要的实验测试方法，通过分析对比，选择探针-示波器法进行D-x关系测试。利用光纤探针测试技术，实验测量钝化RDX和含铝炸药RHTL分别与铝板、铝-钢双层板二种靶板接触爆炸条件下，靶板中不同位置的冲击波到达时间，得到冲击波速度。并根据材料的雨果尼奥关系和质量、动量守恒关系，得到靶板中u-x、p-x、ρ-x关系，分析了钝化RDX和含铝炸药RHTL作用下，铝板和铝-钢双层板中冲击波衰减规律。使用ANSYS／LS-DYNA显式动力分析软件数值模拟了饨化RDX和不同靶板接触爆炸的全过程，得到了冲击波在铝板和铝-钢板中的不同位置的质点速度的时空分布规律，分析了模拟结果并与实验分析结果进行了对比。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 炸药与目标接触爆炸研究
• 1.2.2 爆炸冲击波初始参量测量方法研究
• 1.2.3 含铝复合炸药研究
• 1.2.4 数值模拟研究
• 1.3 本论文的主要研究工作
• 2 炸药爆轰参数及接触爆炸下冲击波在铝板中初始参数的理论计算
• 2.1 炸药爆轰参数的理论计算
• 2.1.1 炸药密度
• 2.1.2 钝化RDX炸药爆速和爆压的计算
• 2.1.3 含铝炸药RHTL爆速和爆压的计算
• 2.2 接触爆炸下冲击波在铝板中初始参数的理论计算
• 2.2.1 爆炸冲击波初始参量的理论计算方法介绍
• 2.2.2 接触爆炸时铝板中冲击波初始参量的计算
• 2.3 本章小结
• 3 接触爆炸下金属靶板中冲击波参数实验测试方法的选择
• 3.1 金属靶板中冲击波速度与位置D-x关系的测量方法介绍
• 3.1.1 探针-示波器法
• 3.1.2 光学方法
• 3.2 金属靶板中质点速度与位置u-x关系的测量方法介绍
• 3.3 本章小结
• 4 炸药接触爆炸下铝板及铝-钢双层板中冲击波衰减规律的实验研究
• 4.1 实验目的和原理
• 4.2 实验装置和测试系统
• 4.2.1 炸药装置
• 4.2.2 金属靶板
• 4.2.3 实验测试系统
• 4.3 实验结果及分析
• 4.3.1 冲击波到达时间测量结果
• 4.3.2 实验数据处理
• 4.3.3 接触爆炸下铝板及铝-钢双层板中冲击波衰减规律的研究
• 4.4 本章小结
• 5 炸药对铝板、铝-钢双层板接触爆炸作用的数值模拟
• 5.1 软件简介
• 5.2 算法介绍
• 5.3 建模分析
• 5.3.1 炸药对铝板接触爆炸作用建模分析
• 5.3.2 炸药对铝-钢双层板接触爆炸作用建模分板
• 5.4 炸药的状态方程
• 5.5 靶板材料的本构参数
• 5.6 数值模拟结果分析
• 5.6.1 炸药起爆后达到靶板网格变形情况
• 5.6.2 数值模拟结果分析
• 5.6.3 数值模拟结果与实验结果对比
• 5.7 本章小结
• 6 本文结论及展望
• 致谢
• 参考文献