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            文章编号：1006‑9941（2019）01‑0068‑06


            准等熵加载特性对 PBXC03 炸药起爆的影响规律


            刘海庆，段卓平，李淑睿，欧卓成，白志玲，黄风雷
           （北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京 100081）


            摘   要： 为了研究准等熵加载特性对高聚物粘结炸药（PBX）起爆响应特性的影响规律，对具有不同加载压力（8，10，12 GPa）与加
            载斜率的准等熵加载下 PBXC03 炸药起爆响应过程进行数值模拟计算。采用准等熵加载下 PBXC03 炸药起爆响应实验得到 1，1.5，
            2，3，4 mm 处炸药背面粒子速度时间曲线，确定了 PBXC03 炸药的弹粘塑性双球壳塌缩反应速率模型（DZK）参数。利用 DZK 模型
            与参数得到了准等熵加载下峰值压力与加载斜率对 PBXC03 炸药起爆响应特性的影响规律。结果表明，两种加载方式（不同压力与
            不同斜率）对 PBXC03 炸药起爆过程均有较大影响，其他条件相同的情况下，加载斜率或峰值压力越大，炸药内的冲击波阵面峰值压
            力曲线和冲击波迹线增长越快且到爆轰时间越短。
            关键词：高聚物粘结炸药（PBX）；准等熵加载；炸药起爆响应规律；DZK 模型
            中图分类号：TJ55                        文献标志码：A                                    DOI：10.11943/CJEM2018105





                                                                 细观反应速率模型，比如 Kim           ［5］ 基于单球壳孔隙塌缩
            1                                                                                         ［6］
                引 言
                                                                 热点模型建立的反应速率模型和 Nichols 提出的统
                                                                                       ［7］
                                                                 计热点反应模型。Duan 提出了一个弹粘塑性孔隙
                准等熵加载是一种新的加载方法，最初由美国圣
                                                                 塌缩热点模型，此模型是在 Kim            ［5］ 的单球壳孔隙塌缩
            地亚实验室工作人员在 Z 机器上发展起来。这种新的
                                                                 热点模型基础上，考虑粘结剂对孔隙塌缩影响效应而
            加载方式发展的初衷是测定材料的高压状态方程参
                                                                 建立的双球壳孔隙塌缩热点模型，进一步结合 Kim 反
              ［1-2］
            数    。不同于冲击加载，准等熵加载是压力平滑上升
                                                                                   ［8］        ［9］
                                                                 应速率模型慢反应项 和张震宇 提出的反应速率高
            的加载方式，加载作用时间在微秒量级，加载压力可达
                                                                 压项，构造了新的高聚物粘结炸药（PBX）炸药细观反
            到吉帕到太帕量级。相对于冲击加载，准等熵加载具
                                                                                              ［7］
                                                                 应速率模型-DZK 反应速率模型 。它不仅可以预测
            有样品温升和熵增较低的特点，可以进行压力与温度
                                                                 基质颗粒尺寸、PBX 炸药孔隙度、炸药的初始温度对炸
            解耦的较高应变率动力学实验，也经常被用于测定未
                                                                 药起爆过程的影响，还可以预测粘结剂强度与含量对
                                   ［3-4］
            反应炸药的状态方程参数                。准等熵加载下炸药的
                                                                 炸药起爆的影响。作为一种研究炸药性能的新型加载
            起爆响应特性研究有助于进一步认识炸药在不同载荷条
                                                                 方法，炸药在准等熵加载下的起爆研究未见文献报道。
            件下的可靠性和安全性，也可以为高压状态方程参数测
                                                                     本研究利用准等熵加载 PBXC03 起爆响应实验数
            定实验设计更高加载峰值压力、避免炸药反应提供依据。
                                                                 据确定 DZK 反应速率模型参数。利用 DZK 模型及参
                炸药冲击反应速率模型是模拟计算炸药起爆响应
                                                                 数，计算准等熵加载下 PBXC03 的起爆响应特性，研究
            特性的核心。在过去几十年里面，除一些经验性的唯
                                                                 PBX 炸药在不同峰值压力和加载斜率准等熵加载下的
            象的反应速率方程被相继发展起来外，还发展了一些
                                                                 起爆响应规律。
            收稿日期：2018⁃04⁃20；修回日期：2018‐05⁃05
            网络出版日期：2018‐07‐16                                    2  磁压缩准等熵加载炸药起爆实验
            基金项目：国家自然科学基金资助（U1630113）
            作 者 简 介 ：刘 海 庆（1987-），男 ，博 士 研 究 生 ，主 要 从 事 准 等 熵 加 载
                                                                     利 用 中 国 工 程 物 理 研 究 院 的 磁 压 缩 加 载 装 置
            下炸药起爆相关研究。e‐mail：liuhaiqing0705@163.com
                                                                 CQ‐4 对高聚物粘结炸药（PBX）炸药进行一维平面准
            通 信 联 系 人 ：段 卓 平（1965-），男 ，教 授 ，主 要 从 事 炸 药 起 爆 特 性 相
            关研究。e‐mail：duanzp@bit.edu.cn                         等熵加载响应研究。实验中采用光子多普勒测速技术
            引用本文：刘 海 庆 ，段 卓 平 ，李 淑 睿 ，等 . 准 等 熵 加 载 特 性 对 PBXC03 炸 药 起 爆 的 影 响 规 律［J］. 含 能 材 料 ，2019，27（1）：68-73.
            LIU Hai‑qing，DUAN Zhuo‑ping，LI Shu‑rui，et al. Influence Rule of Quasi‑isentropic Loading Characteristics on the Initiation of PBXC03 Explosive［J］. Chinese
            Journal of Energetic Materials（Hanneng Cailiao），2019，27（1）：68-73.
                                                                                           www.energetic-materials.org.cn
            Chinese Journal of Energetic Materials，Vol.27, No.1 , 2019（68-73）  含能材料
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