發(fā)布時(shí)間：2021-11-01 02:05

　　本文主要以水中兵器戰(zhàn)斗部用PBX炸藥為背景,研究PBX炸藥中粘結(jié)體系對(duì)炸藥水下爆炸能量釋放的影響規(guī)律。粘結(jié)體系作為炸藥中重要的組成部分,對(duì)炸藥裝藥工藝性能、力學(xué)性能、安全性能以及能量特性都有很大的影響。針對(duì)當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的HTPB粘結(jié)體系能量不足的缺點(diǎn),選擇兩種不同類型的含能粘結(jié)體系和HTPB粘結(jié)體系展開(kāi)理論和試驗(yàn)研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先對(duì)PBX炸藥水下爆炸能量特性展開(kāi)研究,論述了炸藥水下爆炸沖擊波傳播規(guī)律及氣泡脈動(dòng)過(guò)程,同時(shí)在前人關(guān)于水下爆炸能量計(jì)算的基礎(chǔ)上,優(yōu)化炸藥水中爆炸能量輸出結(jié)構(gòu)計(jì)算方法,并提高經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算精度,簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。然后對(duì)比研究不同組成結(jié)構(gòu)的PBX炸藥的能量及分解過(guò)程,確定PBX炸藥配方組成結(jié)構(gòu)。三種粘結(jié)體系炸藥按照一定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行配方含量比例的優(yōu)化:通過(guò)對(duì)PBX炸藥藥漿粘度和成型后藥柱硬度進(jìn)行測(cè)試,確定各粘結(jié)體系的含量;以作功能力為目標(biāo)函數(shù),對(duì)不同固含量比例的炸藥進(jìn)行爆轟參數(shù)計(jì)算,通過(guò)作功能力最大值確定鋁粉含量;結(jié)合水中兵器戰(zhàn)斗部裝藥的特點(diǎn),在合適的爆速和爆壓范圍內(nèi),確定RDX的含量,進(jìn)而確定各PBX炸藥的配方。對(duì)三種炸藥進(jìn)行水下爆炸試驗(yàn),對(duì)比分析各粘結(jié)體... 

【文章來(lái)源】：北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

沖擊波壓力隨時(shí)間變化的各階段示意圖

產(chǎn)物形成高溫、高壓的氣泡，氣泡在重力、靜水壓力以及、射流并產(chǎn)生脈動(dòng)壓力。氣泡脈動(dòng)本質(zhì)上是炸藥爆炸后爆[44]。炸藥在水下爆炸時(shí)，爆炸瞬間產(chǎn)生沖擊波對(duì)周圍的水介質(zhì)接著爆轟反應(yīng)生成的高溫高壓的氣態(tài)爆轟產(chǎn)物。爆轟產(chǎn)物內(nèi)爆轟產(chǎn)物的高壓驅(qū)使周圍流體以小于聲速的速度向外擴(kuò)宏觀上以一定的速度膨脹，當(dāng)氣泡內(nèi)外壓力相等時(shí)氣泡的性的作用，氣泡會(huì)過(guò)度膨脹，同時(shí)氣泡內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，氣停止，周圍水介質(zhì)的勢(shì)能達(dá)到最大。而后氣泡內(nèi)的負(fù)壓促直到氣泡內(nèi)的壓力將該過(guò)程逆轉(zhuǎn)，如此反復(fù)即形成了氣泡中，由于爆轟產(chǎn)物的膨脹，對(duì)周圍水介質(zhì)的加壓排開(kāi)，氣時(shí)氣泡幾乎靜止不動(dòng)，收縮過(guò)程中上浮較快。圖 2.2 為水。

圖 3.1 不同氧化劑含量的能量與鋁氧比的關(guān)系對(duì)比圖從圖 3.1（a）和（b）曲線中可以看到，不同氧化劑體系種類炸藥的能量隨鋁氧比的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，沖擊波能在 Al/O=0.3～0.45 左右時(shí)達(dá)到最大值，爆炸總能量在 Al/O=0.7～1.0 左右時(shí)達(dá)到最大值。其中 PETN/Al 類炸藥沖擊波能 TNT當(dāng)量可達(dá)到 1.7 倍 TNT 當(dāng)量，總能量達(dá)到 2.0 倍 TNT 當(dāng)量；RDX/Al 類炸藥沖擊波能能達(dá)到 1.6 倍左右，總能量也達(dá)到 1.9 倍 TNT 當(dāng)量左右。雖然硝酸酯類炸藥較硝胺類炸藥能獲得更大的能量，但硝酸酯類炸藥的感度偏高，對(duì)炸藥的安全性影響較大，本文炸藥配方組成中不考慮硝酸酯類氧化劑。另外從上圖中可見(jiàn)，RDX/AP/Al 氧化體系的炸藥沖擊波能達(dá)到了 2.0 倍 TNT 當(dāng)量，總能量甚至達(dá)到了 2.6 倍 TNT 當(dāng)量。表明硝胺類炸藥+AP 氧化體系的氧化能力最強(qiáng)。為了進(jìn)一步了解氧化體系對(duì)炸藥爆轟過(guò)程的影響規(guī)律，研究 AP 的使用對(duì)炸藥能量的影響。通過(guò) DSC 熱分析對(duì)比炸藥組成中有無(wú) AP 對(duì) PBX 炸藥熱分解特性的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖 3.2 所示。


本文編號(hào)：3469311