[发明专利]一种混合炸药爆轰参数计算方法

说明书

本发明提供了一种混合炸药爆轰参数计算方法，具体包括：步骤100，数据输入文件编辑：步骤110，通用计算模型参数编辑；步骤120，输入BKW状态方程参数；步骤130，输入环境初始状态参数；步骤140，混合炸药构成参数编辑：步骤200，爆轰参数计算：步骤210，爆轰产物气相组分自由能的计算；步骤220，爆轰产物凝聚相组分自由能的计算；步骤230，爆轰产物组分含量的计算；步骤240，爆轰产物CJ状态的计算；步骤250，爆轰产物Hugoniot关系的计算；步骤260，计算爆轰产物绝热等熵膨胀过程；步骤300，计算结果可视化。本发明的计算方法可以有效的减少爆轰参数测试试验数量，有利于节约成本、缩短时间、提高效率。

技术领域

本发明属于混合炸药领域，涉及混合炸药爆轰性能参数计算，具体涉及一种混合炸药爆轰参数计算方法。

背景技术

爆轰参数是混合炸药配方设计时需要着重考虑的重要指标参数。包括爆速、爆压在内的混合炸药爆轰参数可以通过实验测试的方法获得。但是，进行混合炸药爆轰实验通常具有较高的安全风险，并且耗费不小的实验开支成本，获取的实验测试结果数据较为有限。而进行混合炸药爆轰性能设计时，或者是实验样品是未知的，或者是组分含量需要反复调节，此时通过实验手段来获取爆轰参数的技术方法显现出极高的操作难度。

从热力学角度分析，混合炸药爆轰过程涉及到的是化学平衡的实现和描述问题。因此，对于混合炸药爆轰参数计算可以从热力学角度进行转化。与此同时，爆轰物理学方面的发展也提供了描述混合炸药爆轰过程的基本模型，如经典Chapman-Jouget(以下简写为CJ)爆轰理论模型。利用数值计算的方法可以反复多次对混合炸药爆轰参数进行计算求解，从而减轻了对实验技术的依赖。

专利号为ZL201210004181.6的中国发明专利公开了一种确定液体炸药爆轰参数的方法。该发明通过化合物的热力学函数，利用最小自由能原理来计算液体炸药的CJ爆压、爆速、爆温与比容。但是该发明中将液体炸药发生爆轰反应后生成的爆轰产物视为理想气体，与实际情况之间有很大差异。此外，该方法仅能适用于单质液体炸药，对于大多数处于固相状态的混合炸药爆轰参数计算基本无效。

因此，需要发明一种混合炸药爆轰参数计算方法，基于热力学原理，对混合炸药爆轰性能参数进行计算。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种混合炸药爆轰参数计算方法，解决现有技术中爆轰参数测试试验数量多所导致的效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种混合炸药爆轰参数计算方法，该方法使用BKW状态方程和Cowan状态方程对混合炸药爆轰性能参数进行数值计算，该方法包括以下计算步骤：

步骤100，数据输入文件编辑：

通过运行辅助程序根据页面提示构造数据输入文件，或者，使用文本编辑工具根据计算要求构造数据输入文件，包括以下步骤：

步骤110，通用计算模型参数编辑：

选中并激活进行CJ状态计算、Hugoniot关系计算、和绝热等熵膨胀计算的计算参数选项；

步骤120，输入BKW状态方程参数：

BKW状态方程表示形式如式1所示：

x的表达式如式2所示：

式1和式2中：

p为混合炸药爆轰产物的压强；

T为混合炸药爆轰产物的温度；

V_g为混合炸药爆轰产物气相组分的体积；