战斗部爆炸冲击波超压测试与数据处理技术研究

战斗部爆炸冲击波超压测试与数据处理技术研究

爆炸冲击波超压是评估弹药毁伤威力的重要参量之一。准确可靠的爆炸冲击波超压测试系统对于冲击波超压测试十分重要。本文以测试理论研究、测试系统方案设计、功能实现与实验验证、实测数据处理顺序,对战斗部静爆冲击波超压存储测试系统进行设计研究,并对实测数据进行分析。首先,以测试需求与技术指标为参考依据,分析测试信号特点与干扰因素,形成测试系统总体方案,并对数据采集存储功能、触发功能等进行了重点研究和设计。其次,以测试技术指标为标准,对测试系统进行了功能仿真、模拟实验等测试验证实验,证明数据转换与存储功能及光纤外触发方式可行。最后,进行了战斗部爆炸测试实验实测数据处理,包括单测点数据处理、多测点数据统计分析及毁伤评估。单个测点数据同测距记录仪测取的冲击波到达时间标准差为1.27μs~1.60μs,说明测试系统具有较好的时基统一性;对多测点数据采用支持向量机算法构建了实测数据多分类器模型,得出了数据分类预测结果与多特征参量数据值分布状态;依据超压-冲量准则,给出了测点数据建筑毁伤等级、人员毁伤概率评估结果。

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超压爆轰产物冲击绝热线的研究

超压爆轰产物冲击绝热线的研究

超压爆轰产物冲击绝热线的研究

・705・超压爆轰产物冲击绝热线的研究

曾代朋1 陈军2 谭多望1

(1. 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,

四川 绵阳 621900)

(2. 中国工程物理研究院流体物理研究所,四川 绵阳 621900)

摘 要:由炸药驱动得到高速飞片,撞击基板和炸药,从而在炸药中产生超压爆轰状态。利用高速

扫描相机测试了冲击波在炸药试样和铝标准试样中的传播速度,从而用对比法得到了炸药爆轰产物

的雨贡纽线。分析了通常的冲击波-粒子速度(D-u)关系式的线性拟合不适合CJ点附近的雨贡纽数

据。对于炸药爆轰产物的冲击波-粒子速度关系式最好用非线性关系式。把每点D-u数据通过冲击波

前后物理量守恒关系式转化为P-V数据,拟合得到了雨贡纽P-V关系。

关键词:雨贡纽;超压爆轰;JB-9014炸药

Experiment Research The Hugoniot of JB-9014 Explosive

Over-Driven Detonation Product

Zeng daipeng1 chen jun2 Tan duo wang1

(1. Laboratory for Shock Wave and Detonation Physics Research, Institute of Fluid Physics, CAEP,

Mianyang 621900, China)

(2. Institute of Fluid Physic , China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China)

Abstract:Over-driven detonation is obtained by high speed flyer impacting, which is driven by explosive.

预制破片战斗部冲击波超压的数值模拟

预制破片战斗部冲击波超压的数值模拟

预制破片战斗部冲击波超压的数值模拟

周平;韩夫亮;侯日立

【期刊名称】《四川兵工学报》

【年(卷),期】2009(030)007

【摘 要】为了分析不同层数预制破片战斗部的冲击波超压值,讨论了超压与破片层数、炸距的关系,计算了单层和多层预制破片战斗部在静止和运动爆炸时冲击波超压的大小和分布规律,其结论对于飞机结构战伤仿真、预制破片战斗部的设计优化等具有一定的参考价值.

【总页数】3页(P76-77,81)

【作 者】周平;韩夫亮;侯日立

【作者单位】空军第一航空学院,河南,信阳,464000;空军第一航空学院,河南,信阳,464000;空军第一航空学院,河南,信阳,464000

【正文语种】中 文

【中图分类】O389

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周楠; 陈兴旺; 卢孚嘉

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高原环境爆炸冲击波传播特性的实验研究

高原环境爆炸冲击波传播特性的实验研究

高原环境爆炸冲击波传播特性的实验研究

陈龙明;李志斌;陈荣;邹道逊

【期刊名称】《爆炸与冲击》

【年(卷),期】2022(42)5

【摘 要】在评估弹药在高原的爆炸威力时,需要考虑高海拔条件对炸药爆炸冲击波参数的影响。为研究高海拔低气压条件下的冲击波传播规律,开展了模拟海拔高度h=500,2500,4500 m等3种气压条件下的爆炸冲击波测试实验。结果表明,当环境气压每下降20%时,冲击波超压、比冲量和到达时间平均降低约9%、10%和6%。将使用Sachs因子修正后的计算结果与测试数据进行对比分析,发现该方法能较好地预测不同环境条件下的爆炸冲击波参数。进一步分析了环境温度的影响,发现初始温度升高会使到达时间提前,本文实验的温度条件对超压和比冲量的影响并不显著。该研究结果对战斗部在高海拔的爆炸威力评估具有参考意义。

【总页数】11页(P112-122)

【作 者】陈龙明;李志斌;陈荣;邹道逊

【作者单位】国防科技大学文理学院;军事科学院国防工程研究院;中国工程物理研究院流体物理研究所

【正文语种】中 文

【中图分类】O382.1

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含能毁伤元冲击引爆模拟战斗部试验研究

含能毁伤元冲击引爆模拟战斗部试验研究

含能毁伤元冲击引爆模拟战斗部试验研究

周杰;何勇;何源;凌琦

【期刊名称】《含能材料》

【年(卷),期】2016(024)011

【摘 要】为提高战斗部的毁伤效能,对氟聚物基含能反应材料进行了研究.对氟聚物基含能材料配方改进并制备了一种Φ26 mm×60 mm的含能毁伤元.将含能毁伤元装入特定结构壳体后进行了冲击引爆模拟战斗部试验.采用高速录像观察含能毁伤元冲击侵彻模拟战斗部后的爆炸情况并测试爆炸后空气冲击波超压.考察了含能毁伤元不同速度下对B炸药和PBX-9404炸药的引燃引爆能力.设置了B炸药模拟战斗部静爆试验作为对比.在试验的基础上,通过测量爆炸后空气冲击波超压进行了TNT当量等效对比分析.试验研究表明,在735m·s-1的侵彻速度下,氟聚物基含能毁伤元可冲击引爆B炸药模拟战斗部.在962m·s-1的侵彻速度下,能引发PBX-9404炸药模拟战斗部爆燃反应.

【总页数】9页(P1048-1056)

【作 者】周杰;何勇;何源;凌琦

【作者单位】南京理工大学智能弹药技术国防重点实验室,江苏 南京 210094;南京理工大学智能弹药技术国防重点实验室,江苏 南京 210094;南京理工大学智能弹药技术国防重点实验室,江苏 南京 210094;南京理工大学智能弹药技术国防重点实验室,江苏 南京 210094

【正文语种】中 文 【中图分类】TJ55;O389

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基于均匀实验设计的温压战斗部爆炸冲击波毁伤仿真研究

基于均匀实验设计的温压战斗部爆炸冲击波毁伤仿真研究

第23卷第3期 2011年6月 军械工程学院学报 Journal of Ordnance Engineering College Vo1.23 No.3 Jun.2011 

文章编号:1008—2956(2011)03—0031—04 

基于均匀实验设计的温压战斗部 

爆炸冲击波毁伤仿真研究 

王琦,石全,史宪铭,王广彦,朱战飞 

(军械工程学院装备指挥与管理系,河北石家庄050003) 

摘要:以温压战斗部爆炸冲击波对地下目标的毁伤为背景,设计毁伤仿真模拟的基本方案,在对影响冲击波毁伤 因素合理分析的基础上,利用均匀试验设计方法设计以装药密度、空气温度、大气压强以及混凝土密度为影响因素 的均匀试验方案,最后通过正态分布检验图和Bootstrap法等方法对毁伤参数的统计特性进行研究。结果表明,固 定条件下温压战斗部爆炸冲击波对地下目标的毁伤中,毁伤参数值具有明显的正态分布特性,对后续结合现场试 验数据确定毁伤参数真值和毁伤试验鉴定提供了一定的指导和借鉴作用。 关键词:温压战斗部;冲击波毁伤;均匀试验设计;Bootstrap法 中图分类号:O383 文献标识码:A 

Research on Damage Model of Thermo—baric Warhead to 

Underground 0bj ects Based on the Uniform Design 

WANG Qi,SHI Quan,SHI Xian—ming,WANG Guang—yan,ZHU Zhan—fei (Department of Equipment Command and Management, Ordnance Engineering College,Shij iazhuang 050003,China) 

Abstract:The thesis introduces a basic design of the simulation proj ect on the damage of thermo— baric warhead to underground obj ects and a uniform design with charge density,air density,at— mospheric pressure and concrete density for the affecting factors.A research on the statistical 

带壳装药热爆炸冲击波超压测量及分析

带壳装药热爆炸冲击波超压测量及分析

第33卷第5期 2 0 1 2年5月 兵 工 学 报 ACTA ARMAMENTARII Vo1.33 NO.5 May 2012 

带壳装药热爆炸冲击波超压测量及分析 

王长利,周刚,蔡宗义,唐玉志,赵生伟,李迅,林英睿,初哲 

(西北核技术研究所,陕西西安710024) 

摘要:冲击波压力是评估炸药爆炸效应的重要参数,冲击波压力的特征与装药形式和起爆方 

式密切相关。介绍了带壳装药热爆炸模式下的装药周围空气中的冲击波超压的测量方法和测量结 

果,并结合爆室结构,对结果进行了深入分析。带壳装药爆炸时,由于电动效应及爆炸产物和壳体 之间的摩擦,会产生电磁辐射,且电磁辐射信号持续时间和复杂程度与裸露炸药爆炸时有明显的区别。 

关键词:爆炸力学;带壳装药;超压;热爆炸;电磁辐射;测量 中图分类号:0384 文献标志码:A 文章编号:1000—1093(2012)05-0574.05 

Measurement and Analysis of Shock Wave Overpressure 

of Thermal Explosion of Charge with Shell 

WANG Chang-li,ZHOU Gang,CAI Zong-yi,TANG Yu—zhi,ZHAO Sheng—wei,LI Xun,LIN Ying—rui,CHU Zhe (Northwest Institute ofNuclear Technology,Xi’an 710024,Shaanxi,China) 

Abstract:The explosive shock wave pressure is an important parameter which is used for the evaluation of explosion effect,and the characteristic of shock wave pressure is closely related to charge and detona— tion mode.A measurement method and the results of overpressure of charge with shell measured in the 

基于光学法的水下爆炸冲击波流场压强测量与分析

基于光学法的水下爆炸冲击波流场压强测量与分析

郭权势;卢强;方厚林;丁洋;李凯凯;陶思昊;白武东

【期刊名称】《现代应用物理》

【年(卷),期】2024(15)2

【摘 要】针对水下爆炸流场多参数测量,发展了基于OpenCV图像处理技术的光学法,对水下爆炸实验中冲击波超压进行测量并与理论和数值结果作对比。发现基于OpenCV图像处理技术的光学法能够较好地实现冲击波阵面的捕获与超压测量并实现冲击波传播过程、爆轰产物发展等流场信息的获取,可为光学法在水下爆炸实验中的应用提供借鉴参考。

【总页数】6页(P149-154)

【作 者】郭权势;卢强;方厚林;丁洋;李凯凯;陶思昊;白武东

【作者单位】强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室;西北核技术研究所

【正文语种】中 文

【中图分类】TL99;O384

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杀爆战斗部冲击波超压与破片初速度计算分析

杀爆战斗部冲击波超压与破片初速度计算分析

金建明

【期刊名称】《工程物理研究院科技年报》

【年(卷),期】2003(000)001

【摘 要】当用Gumey方程计算爆破战斗部破片初速度时,通常仅考虑单纯的球形战斗部或单纯圆柱形战斗部,而这里假设爆轰是瞬时的、均匀膨胀的爆轰产物在壳体内均匀分布,等壁厚壳体在爆轰产物作用下形成的所有破片具有相同初速度等条件下,放松对圆柱壳体在爆炸膨胀过程中轴向不伸长的限制,如图1所示,利用能量守恒等原理推导了“半球壳+圆柱壳+平底板”

【总页数】2页(P158-159)

【作 者】金建明

【作者单位】无

【正文语种】中 文

【中图分类】O381

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不同装药战斗部在水中爆炸特性研究

不同装药战斗部在水中爆炸特性研究

摘要:通过对不同装药战斗部壳体对水中兵器的爆炸威力进行实验研究,分析了冲击波峰值的压力、冲击波能量、气泡能量、总比能量和相对总能量等爆炸特性。结果表明,爆炸后不同电荷的峰值压力具体情况不同。在爆炸后,炮弹弹头具有特定的气泡能量,相对于裸露爆炸物的总比能量有不同程度的下降,因此,可以看出弹头壳对水武器爆炸的影响比冲击能量、特定气泡能量和总比能量更为重要。因此,本文研究了水下武器的爆发力以及弹头壳是否需要简化等问题,研究结果对我国的战斗部水下爆炸力的评估具有一定的参考意义。

关键词:装药战斗部壳体;水中兵器;爆炸威力

当爆炸物在水下爆炸时,会产生冲击波和气泡脉动压力波。这两波型虽然动作时间和频率都不同,但是会在一定程度上破坏目标。水中兵器的炸药填充在金属外壳中,这就表明炮弹的材料和厚度特征对武器的爆炸力有一定影响,因此,有必要研究弹头外壳的水下爆炸力[1]。

1.实验方法

爆炸实验是在某个海域的实验船进行的。该实验使用了四种不同装药战斗部的水中兵器,分别是复合PBX,梯形黑铝,热塑性黑铝和TNT。爆炸实验中炸药的形状为圆柱形。通过10台PCB138A压力传感器和采集设备测量不同爆炸点水中的冲击波压力。在实验过程中,起重机将测试电缆、压力传感器、被测爆炸物等测量装置框架悬挂在水中,测量系统完成信号的采集、存储、计算等后,通过一定的爆炸方法,在每个实验中选择基本相同的7个测量点,传感器悬挂在固定在尼龙电缆上的浮球下面。电缆的一端固定在目标船的船侧,另一端连接在悬挂的爆炸袋上。第一个传感器连接到爆炸袋的距离为16米,各个传感器之间的间距为4米[2]。

2.无限水域中小当量炸药( 无壳) 的水下爆炸特性

炸药在水下爆炸时释放的能量分为两部分,一部分以冲击波的形式释放,称为冲击波能量;另一部分是在爆炸产生的泡沫中,称为泡沫能量。不同爆炸物中冲击波峰值压力随距离的增加而减小。冲击波峰值压力的顺序来自复合PBX,梯形黑铝,热塑性黑铝和TNT,但可能会存在个别测量点重叠的现象。不同炸药从大到小的冲击波能量比是复合PBX、梯形黑铝、热塑性黑铝和TNT,但复合PBX、梯形黑铝和热塑性黑铝炸药的复合冲击波能量比传统的TNT炸药的冲击波能量大得多。当距离系数小于4 m / kg时,热塑性黑铝炸药的比冲击波能量小于复合PBX和梯形黑铝。 当距离系数大于4 m / kg时,TNT炸药比复合PBX和梯形黑铝低得多。可以看出,复合PBX与梯形黑铝的特定冲击波能量不仅比传统电荷大得多,而且其值也相对稳定,并且几乎不随距离的变化而变化。

固相一次起爆型FAE战斗部的研究

中国科学技术大学

硕士学位论文

固相一次起爆型FAE战斗部的研究

姓名:***

申请学位级别:硕士

专业:工程力学

指导教师:周听清;沈兆武

20060601摘要

燃料空气炸药(FAE)代表着常规武器的最新发展方向。本文的研究对象为固相一次起爆型燃料空气炸药。一次起爆系统与两次起爆系统相比,具有武器结构简单、性能优越、应用范围广、生存能力强和费效比低等优点;战斗部的装填燃料为固态,具有外弹道稳定性好、体积能量密度高等优点。另外,关于云雾爆轰机理的研究,对石油化工企业的工业安全事故的预防、预警和灾后救援有着指导意义。:本文对多元固相~次起爆型FAE战斗部进行了较系统的研究,开展的工作如下:1、针对一次起爆型燃料空气炸药的特性设计了燃料优化设计系统,解决战斗部的储能问题。一次起爆型燃料空气炸药与两次起爆型燃料空气炸药相比,燃料选择和云爆技术间的联系更紧密,针对此特点建立了燃料优化设计系统。新模型提出分类建立燃料库的新思路,高效地从品种繁多、特性各异的燃料中选择较佳的燃料配方;避免了燃料选择的盲目性,减少后续实弹实验的次数。2、在一定的装药平台和测试平台下,研究了燃料离散和云雾爆轰的自协调性,为充分发挥燃料空气炸药的潜能奠定了基础。将三种燃料组元,按不同的质量配比配制成复合燃料,进行了“十”字交叉实验。实验数据证明了燃料优化选择的思路是可行的,即依次基于起爆性能、能量性能、离散性能选择的燃料组元,再调节三者的质量配比,以调节燃料空气炸药的燃料离散与云雾爆轰的自协调性。实验表明,燃料离散与云雾爆轰的自协调性最理想的配方,其爆轰威力也最理想。另外,根据燃料空气炸弹空中爆炸过程的图片特点,基于VB.net平台自编了图像批处理程序,对爆轰过程的图像进行批处理,不但效率高、精度高,而且能和Excel、Origin等数据处理软件对接。图像处理的分析结果与燃料组分特性分析、压力数据分析的结论一致,说明白编的图像批处理程序是可行的、高效的。3、从起爆技术方面,利用强氧化剂的催化诱导作用激发燃料潜能的充分释放。燃料空气炸药特点在于全部或者部分利用空气中的氧气实现爆轰。本文通过计算得出云雾覆盖区的氧气足够完全氧化燃料,但是氧气的利用率不高;基于上述分析,提出添加诱导剂催化燃料云雾的爆轰反应的观点。通过实验得出高氯酸盐的催化效果优于硝酸盐,高氯酸氨的效果最佳,其含量宜定为15%-20%,因为高氯酸铵不仅能提供活性氧充当诱导剂,提高燃料和空气中氧气的有效利用率,而且自身也能反应生成大量气体。4、提出评价一次起爆型燃料空气炸药威力的新方法。文中分析了现行的威力评价标准的不足之处,提出了用装填环氧丙烷的标准一次起爆型燃料空气炸药弹来评价各种规格的一次起爆性燃料空气炸药的新观点。根据量纲分析,得出一次

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