塑性粘结炸药JOB-9003动态特性与本构关系实验研究

论文摘要

JOB-9003是塑料粘结炸药的一种，在工程上有着重要的应用。在外界作用刺激下，JOB-9003炸药的化爆安全性引起了有关方面的关注。化爆安全性机理的因素分析必然牵涉到材料的本构关系。因此研究JOB-9003的力学性能具有重要意义。本文采用分离式霍普金森压杆（SHPB）作为加载装置，来研究中低应变率下JOB-9003的力学响应特性。通过改进实验手段，测定了三种不同应变率下较为精确的应力应变曲线。通过对这组应力应变曲线的分析，发现在中低应变率范围内，J-C热塑性本构模型与实验有较大偏差。当将本构模型修改为σ=E0·（ε-b·εn）．（1+c·（（?）-（?）））后，计算结果与实验较为符合。采用电炮装置驱动飞片撞击JOB-9003，使试件处于在高应变率下，用VISAR记录下JOB-9003与LiF窗口界面粒子速度，获得了在相同撞击速度下在试件不同厚度处的速度波剖面。通过对波剖面的分析，发现随着传播距离的增加，波的幅值下降不明显，但波的脉宽有明显下降，以此为基础计算了随着传播距离的波能量沉积率。在逆向Taylor实验中，使用高速相机来拍下了在极短时间内药柱受到撞击后的一系列变形照片。从对照片的分析中，我们发现在实验过程中在靠近砧板的位置实验试件发生了破碎，并且随着时间的推移，破坏行为加剧。这表明材料力学性能和结构力学性能都受到破碎的影响，变形的趋势也越来越强。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 意义与背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 塑料粘结炸药的动态响应特性和本构关系
• 1.2.2 塑料粘结炸药的组分动态响应特性和本构关系
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 参考文献
• 第二章 JOB-9003应力应变曲线测量
• 2.1 实验方法简介
• 2.2 实验设计
• 2.3 实验结果
• 2.4 实验结果处理分析
• 2.5 本章小结
• 2.6 参考文献
• 第三章 JOB-9003炸药与LiF窗口界面粒子速度测量
• 3.1 简介
• 3.2 电炮原理
• 3.3 实验测量
• 3.3.1 预备实验
• 3.3.2 界面粒子速度测量结果及分析
• 3.4 本章小结
• 3.5 参考文献
• 第四章 逆向Taylor柱碰撞实验
• 4.1 简介
• 4.2 逆向Taylor柱实验
• 4.3 实验结果
• 4.4 试验结果处理和数据分析
• 4.5 本章小结
• 4.6 参考文献
• 第五章 全文总结和研究展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 研究展望
• 致谢