لاستكشاف عملية الاستجابة وآلية الاشتعال تحت ظروف اختراق المواد الصلبة ذات الطاقة العالية، تم تصميم وبناء جهاز تجربة اشتعال اختراق مرئي مزود بنظام مراقبة موقعية متعدد المجالات الفيزيائية. يدمج هذا النظام التصوير عالي السرعة، التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء، قياس الإجهاد باستخدام الترابط الرقمي للصور (Digital Image Correlation، DIC)، الاستشعار التوزيعي للضغط، والمجهر الإلكتروني الماسح الموقعي (Scanning Electron Microscope، SEM)، والتحليل الطيفي الطاقي المتشتت (Energy Dispersive Spectroscopy، EDS)، لتحقيق رصد متزامن ومتعدد الأبعاد لتشوه العينة، وارتفاع درجات الحرارة، والتدفق، وسلوك الاشتعال خلال عملية الاختراق. كموضوع للدراسة تم اختيار دفعات صلبة عالية الطاقة تعتمد على قاعدة GAP بثلاث سماكات مختلفة (5 مم، 10 مم، 15 مم)، وأُجريت سلسلة من تجارب الاختراق مع التركيز على تحليل تأثير سمك العينة على حساسية الاشتعال، الشروط الحرجة لحدوث الاشتعال، توزيع نقاط الاشتعال الفضائي وعلاقتها بمجال القوة المحلي. أظهرت النتائج التجريبية أنه في حالة عدم وجود تقييد جانبي، يحدث الاشتعال فقط عندما يتم ضغط سمك العينة إلى ما دون أكبر حجم جسيم صلب (حوالي 330 ميكرومتر)؛ يبدأ الاشتعال من جسيمات كلورات الأمونيوم (Ammonium Perchlorate، AP)؛ نقاط الاشتعال ليست موزعة عشوائياً وإنما تتركز في منطقة حلقية داخل مقطع قضيب الاختراق (نطاق نصف القطر r بين 2.5 و4.0 مم)، وتتميز هذه المنطقة بسمات مشتركة من إجهاد قص مرتفع، ومعدل إجهاد قص مرتفع، وتدرج إجهاد مرتفع، وسرعة تدفق شعاعية عالية؛ علاوة على ذلك، من خلال حساب كثافة قدرة الاحتكاك وتحليل الميكروهيئة للحطام، تم الكشف عن أن تسخين الاحتكاك بين الجسيمات والواجهة هو الآلية الرئيسية التي تؤدي إلى اشتعال الدافع.

دافع عالي الطاقة;آلية الاشتعال;تصادم;اختراق مواد غريبة;احتكاك قصي