兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (9): 3135-3146.doi: 10.12382/bgxb.2023.0809
收稿日期:
2023-08-28
上线日期:
2024-01-20
通讯作者:
HU Qiushi, SHANG Hailin, WU Zhaokui, LIAO Shenfei*(), FU Hua
Received:
2023-08-28
Online:
2024-01-20
摘要:
武器装药服役过程中内部容易产生缝隙等结构弱环。针对圆形缝隙开展PBX-3炸药及其模拟材料缝隙挤压加载实验。通过结构设计,使样品内部的宏观裂纹在实验结束后的拆卸过程中不发生破坏,保留裂纹原始形貌以便于观测分析。采用45°镜反射成像结合高速摄影,记录样品缝隙挤压的动态全过程。采用欧拉-拉格朗日耦合方法对炸药缝隙挤压过程进行仿真计算,用未点火情况下的实验数据进行模型参数校核,使用校核后的模型对点火情况进行再计算。基于做功和加热增加物体内能的等效性,对主导点火机制和点火时间进行分析。研究结果表明:缝隙挤压加载下样品内部形成滑移区和死区,两区分界面为锥面;对于ϕ0.8mm直径的缝隙,强围压下挤压速度仅4.2m/s即可导致点火,点火后的燃烧反应烈度随缝隙尺寸的减小而增加;数值模拟得到的挤压应力、速度及破裂模式与实验结果符合较好,滑移区与死区之间的挤压摩擦功率高达数千W/cm2,点火时间为百μs量级,引发点火的重要机制是滑移区-死区界面的挤压摩擦温升。
中图分类号:
胡秋实, 尚海林, 吴兆奎, 廖深飞, 傅华. PBX炸药缝隙挤压加载下的破裂模式及点火响应[J]. 兵工学报, 2024, 45(9): 3135-3146.
HU Qiushi, SHANG Hailin, WU Zhaokui, LIAO Shenfei, FU Hua. Fracture Mode and Ignition Response of PBX Explosives under Crack Extrusion Loading[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(9): 3135-3146.
序号 | 缝隙直径/mm | 落高/m | 是否点火 |
---|---|---|---|
1 | 0.5 | 0.3 | N |
2 | 0.8 | 0.9 | Y |
3 | 0.5 | 0.9 | Y |
4 | 0.8 | 1.0 | N |
5 | 0.8 | 1.1 | Y |
表1 PBX-3炸药实验结果
Table 1 Experimental results of PBX-3
序号 | 缝隙直径/mm | 落高/m | 是否点火 |
---|---|---|---|
1 | 0.5 | 0.3 | N |
2 | 0.8 | 0.9 | Y |
3 | 0.5 | 0.9 | Y |
4 | 0.8 | 1.0 | N |
5 | 0.8 | 1.1 | Y |
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