[发明专利]一种水下用高冲击波能炸药能量设计方法

摘要

一种水下用高冲击波能炸药能量设计方法，通过变化水下用炸药的组成组分，进而通过热力学计算和数值模拟方法获得水下用炸药冲击波能变化规律，从中优选高冲击波能的炸药设计。该发明采用数值方法对水下用炸药的冲击波能进行计算，能够为炸药能量设计提供有益技术，降低研究成本。

主权项

1.一种水下用高冲击波能炸药能量设计方法，通过数值计算设计水下用炸药冲击波能，其特征在于，所述炸药能量设计方法包括以下步骤：步骤1，筛选水下用炸药的组分，所设计的水下用炸药的组分包括铝粉、主体炸药和增塑剂，根据各组分的质量分数将水下用炸药配方换算成化学结构简式，使其中Al原子的摩尔数与O原子的摩尔数之比介于0.25～0.45之间；步骤2，输入各组分的理论密度、标准摩尔生成焓、标准摩尔熵、标准摩尔生成吉布斯自由能和摩尔热容等热力学数据，采用Becker‑Kistiakowsky‑Wilson状态方程或者Kihara‑Hikita‑Tanaka状态方程对步骤1中设计的水下用炸药的爆轰产物组成进行热力学计算，获得爆轰产物在等熵条件下压力‑比容结果曲线，采用Levenberg‑Marquardt优化算法或者遗传优化算法对结果曲线进行非线性数据优化拟合，获得水下用炸药的Jones‑Miller‑Wilkins爆轰产物方程中的各项参数；步骤3，采用通用显式动力学分析软件，根据步骤2获得的Jones‑Miller‑Wilkins爆轰产物方程中的各项参数，构建水下用炸药在水下爆炸的计算模型；获得相同对比距离处水下用炸药冲击波衰减曲线；步骤4，采用通用显式动力学分析软件，根据步骤3中使用的水下用炸药质量，构建相同质量梯恩梯炸药炸药在水下爆炸的计算模型，获得相同对比距离处梯恩梯炸药冲击波衰减曲线；步骤5：根据步骤3和步骤4获得的水下用炸药和梯恩梯炸药冲击波衰减曲线，使用公式(1)分别计算水下用炸药和梯恩梯炸药在各个对比距离处的冲击波能；公式(1)：公式(1)中Es表示的冲击波能，R表示观测距离，p(t)表示冲击波压力，θ表示时间衰减常数；将得到的水下用炸药冲击波能计算结果与梯恩梯炸药冲击波能进行对比，从中优选高冲击波能的水下用炸药。