本文關鍵詞：顆粒炸藥撞擊力學試驗和數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京理工大學》 2015年

顆粒炸藥撞擊力學試驗和數(shù)值模擬

趙瑩  

【摘要】：本文通過對顆粒含能材料和惰性顆粒進行低落高下的落錘試驗，利用高速攝影儀捕獲含能材料及惰性顆粒的力學響應過程，，光學顯微鏡對回收樣品進行觀測，并在試驗研究的基礎上進行了單顆粒和多顆粒撞擊加載的數(shù)值模擬研究。研究內容和主要結果如下： 1）低落高撞擊的顆粒炸藥主要經歷顆粒的變形、破碎、逐步粉碎、壓實、部分熔化透光、冷卻透光性消失等現(xiàn)象。局部熔化范圍大小與材料種類、顆粒尺寸形貌相關，相同尺寸的RDX比HMX和惰性食鹽顆粒更容易熔化。 2)高速攝影動態(tài)圖像分析指出，裂紋萌生速度與顆粒形貌和顆粒尺寸相關，顆粒尺寸越大裂紋產生及擴展速率越慢，破碎過程持續(xù)時間隨顆粒直徑的增加而增大。中心部位更易于細碎化且被壓實，邊緣破碎成小塊顆粒。 3）高速攝影和回收樣品的光學顯微觀測，獲得了HMX顆粒炸藥大量斷裂面相互作用和強烈破碎化現(xiàn)象。從而啟發(fā)我們，大范圍的破碎將為后續(xù)燃燒提供自由表面積，理論模型要準確描述這類炸藥的力化學耦合響應，僅僅考慮不相互作用的裂紋行為是不夠的。 4）運用ABAQUS有限元分析軟件，分別采用脆性裂紋模型和彈塑性損傷本構，對單顆粒和多顆粒炸藥的低速撞擊過程進行了數(shù)值模擬。脆性裂紋模型模擬的加載時間與試驗中的加載時間吻合較好。 5）多顆粒撞擊模擬考慮了顆粒間、顆粒與擊柱間的摩擦生熱與熱傳導，溫升主要來源為塑性功和摩擦功生熱，分析了撞擊過程中顆粒的變形、應力和溫度的分布及演化過程，對局部溫升較高的危險點位置進行分析預測。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ560.1
【目錄】：

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