[发明专利]一种基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法

说明书

本发明涉及基于圆筒‑薄片装置的含铝炸药性能获取方法，属于评价含铝炸药做功性能技术领域，解决了现有圆筒实验局限性强、无法基于圆筒实验研究含铝炸药性能的问题。方法步骤为：利用圆筒‑薄片装置分别对含铝炸药、含惰性材料炸药进行爆炸实验，获得含铝炸药在爆轰驱动过程中圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、薄片运动距离随时间的第一变化关系，以及含惰性材料炸药在爆轰驱动过程中薄片运动距离随时间的第二变化关系；基于圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、第一变化关系及第二变化关系，得到含铝炸药爆轰产物的状态方程；基于含铝炸药爆轰产物的状态方程，得到含铝炸药的爆炸性能。

技术领域

本发明涉及评价含铝炸药做功性能技术领域，尤其涉及一种基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法。

背景技术

在高能炸药研究中，高威力是追求的主要目标之一。在炸药中加入金属颗粒是提高炸药威力的重要途径。目前，在军用高威力炸药中，含铝炸药占了很大比例。铝粉主要从两方面提高炸药爆炸威力：一方面，铝粉反应放出大量热量，提高炸药爆热，使炸药总能量增加；另一方面，铝粉反应改变了炸药爆轰能量释放进程，使炸药爆轰能量输出时间延长，从而提高炸药做功能力。充分认识含铝炸药爆轰特性和铝粉在爆轰中的反应机理，能够优化含铝炸药配方，改善炸药能量输出结构，从而提高炸药威力。

炸药驱动圆筒的实验方法可以评估其金属加速做功能力，实验获得的是圆筒二维定常膨胀状态下的速度，含铝炸药圆筒实验忽略起爆方式和轴向边界稀疏的影响，便于对铝粉的二次反应情况评估。目前对于含铝炸药驱动圆筒做功，国内外研究重点在实验方面，然而圆筒实验无法对圆筒膨胀过程中铝粉的反应规律进行准确的测量和描述，进而无法建立炸药的做功性能和铝粉在爆轰产物中反应机理的关系，因此圆筒实验对于含铝炸药而言具有很大的局限性。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，用以解决现有圆筒实验对于含铝炸药而言具有很大的局限性、无法基于圆筒实验研究含铝炸药性能的问题。

本发明实施例提供了一种基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，所述圆筒-薄片装置至少包括圆筒及设置在所述圆筒中的、随爆轰驱动过程轴向运动的金属薄片，所述方法包括：

步骤S1：利用圆筒-薄片装置分别对含铝炸药、含惰性材料炸药进行爆炸实验，获得所述含铝炸药在爆轰驱动过程中圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、薄片运动距离随时间的第一变化关系，以及所述含惰性材料炸药在爆轰驱动过程中薄片运动距离随时间的第二变化关系；所述含惰性材料炸药由所述含铝炸药中的铝替换为等质量的惰性材料得到；

步骤S2：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、第一变化关系及第二变化关系，得到含铝炸药爆轰产物的状态方程；

步骤S3：基于所述含铝炸药爆轰产物的状态方程，得到所述含铝炸药的爆炸性能。

在上述方案的基础上，本发明还做出了如下改进：

进一步，所述步骤S2包括：

步骤S21：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、第一变化关系及第二变化关系，得到铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系；

步骤S22：基于所述铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系，得到所述含铝炸药爆轰产物的状态方程。

进一步，所述步骤S21中通过执行以下步骤获取所述铝粉反应度随爆轰产物相对比容的变化关系：

步骤S211：基于所述第一变化关系及第二变化关系及公式(1)，得到每一时刻的铝粉反应度：