爆炸作用原理

第一章爆炸分为：物理，化学，核爆炸。炸药爆炸的三要素：过程的放热性；过程中生成大量气体产物；过程的高速度与自性传播。炸药的化学变化形式：缓慢的化学变化；燃烧；爆轰。气体的状态参量：PVT物理性质：1.连续性，2.可压缩性，3.粘性，4.导热性。理想气体的状态方程：PV=nRT热力学第一定律：外界对系统所传递的热量Q，一部分使系统的内能增加，一部分用于系统对外界所做的功，包括热量在内的能量守恒和转化定律。热力学第二定律：在任何一种与外界无能量交换的隔离系统中所发生的过程若是一种可逆过程，则熵值始终保持不变，然而一旦发生了不可逆过程，系统的熵值将增大。热力学第三定律：当宏观体系的绝热温度为0K时，体系的熵为0。热力学第零定律：如果热力学系统中的每一个都与第三热力学系统处于热平衡，则他们彼此必定处于热平衡。第二章波：可识别的传播速度从介质的一部分传到另一部分的任何可识别的讯号。分类：（数学角度）双曲波，色散波。（物理本质）电磁波，机械波。波阵面：在扰动或波波传播过程中，已受扰动区和未扰动区的分界面。弱扰动：扰动前后状态参数变化量与原来得状态参数值相比有很微小的扰动。特点：状态变化时微小的扰动是逐渐连续的。冲击波：是一种强烈的压缩波，扰动波传过后压力密度等状态参量增大的波，波速与质点运动速度相等，方向相反。声波：声源体发生震动引起四周空气震荡，它的传播过程是弱扰动波的传播过程。声速：对于小扰动来说，无论是膨胀扰动还是压缩扰动，他们都以相同的速度向外传播。压缩波：扰动波过后状态参量均增大的波。特点：波的运动方向与质点运动方向相同，速度相等。稀疏波：扰动波过后状态参量均减小的波，是弱扰动波，质点运动方向与波传播速度方向相反。密接波：波阵面的起始点在飞行器干扰点上的波。脱体波：波阵面的起始点在飞行器干扰点之前的波。一切弱扰动波（声波，稀疏波）都是以当地声波的速度进行传播的且都是等熵传播。等熵线：由等熵方程所确定的曲线，表示介质在进行等熵压缩和等熵膨胀时介质状态变化所走过的路径。冲击波绝热线（雨贡纽曲线）与等熵线的关系：①冲击绝热线不是过程线，等熵线是介质状态变化的过程线②二者在初始点处是相切的③绝热线上的各状态点的熵都大于等熵线初始状态的熵④沿着整个绝热线的熵是单调增加的⑤冲击波传播速度相对于波前是超声波的⑥介质相同，初始状态不同，雨贡纽曲线不同。冲击波的正反射：①冲击波的反射作用会大大加强冲击波对目标的破坏作用②反射冲击波的传播速度总是低于入射冲击波的速度且二者的方向相反③反射冲击波的强度总是低于入射冲击波的强度。斜冲击波：由一系列弱压缩波汇聚叠加的结果。斜冲击波从刚壁面上的反射分为正规斜反射，非正规斜反射。第三章爆轰波：沿着爆炸物传播的强冲击波。爆轰波与冲击波的不同：爆轰波在其穿过爆炸物因受到它的强烈冲击而立即激起高速的化学反应，形成高温高压爆轰产物并释放大量化学反应热能，而这些能量又对下层爆炸物进行冲击压缩，因此爆轰波就能不衰减的传播下去。C—J理论模型的假设：①流动平面是一维的，不考虑热传导、热辐射以及粘滞摩擦的耗能效应②视爆轰波为一强间断面即冲击波③爆轰过后化学反应瞬间完成并放出化学反应热Q④爆轰波阵面传播过程是定常的。爆轰波稳定传播条件：爆轰最终产物的状态必须与瑞利线和爆轰波的放热雨贡纽曲线相切点M的状态相对应。第四章凝聚炸药爆轰反应机理：1整体反应机理：在强冲击波作用下，波阵面上的炸药受到强烈的绝热压缩，受压缩的炸药层各处都均匀的升高到很高的温度，因为化学反应在反应区的整个体积内进行。（物理结构很均匀的炸药）2表面感应机理（热点机理）：在强冲击波的作用下，波阵面上的炸药受到强烈的绝热压缩，但在被压缩的炸药层中温度的升高是不均匀的，因而在化学反应首先以被称为（起爆中心）的低点开始，进而传到整个炸药层，由于起爆中心很容易在炸药颗粒表面以及层中所含气泡的周围形成，因而成为表面反应机理。（固体粉状，松散体压装，含有大量气泡的液体，胶体炸药）3混合反应机理：主要是物理性质不均匀的混合炸药，特别是由氧化剂及可燃物构成的机械混合炸药发生爆轰时所特有的。凝聚炸药的特征：具有密度大、爆速高、爆轰压力大，所形成的能量密度高等特点，爆炸物破坏性强，威力大。表征凝聚炸物爆炸性能的因素：爆压和爆速。测量爆速的两个方法：NMQ法，氨当量法。直径效应：装药直径的大小影响爆轰波的传播的现象。临界直径：爆轰波能够沿爆炸物传播下去的最小直径。极限直径：爆轰波能够以炸药的理想爆速传播的最小直径。影响临界直径效应的因素：①炸药密度↑，R↓②炸药颗粒度愈小，比表面积大，R↓③物理状态固态大于液态，R↓④有外壳存在可使稀疏波侵入慢，R↓。影响爆轰传播的因素：①炸药的性质，单质，高②装药的密度↑，D↑③颗粒越小，D↑④存在装药外壳，D↑⑤存在附加物，D↓⑥轴向沟槽，D为爆速。爆轰波的控制方法：在装药结构中采用隔板，通过炸药透镜的作用改变爆轰波形，控制爆轰方向和爆轰波到达药型罩各点的时间，增加爆轰波对药型罩的爆炸载荷，以及改善金属射流的速度和能量分布，提高聚能破甲蛋的破甲威力。运用爆轰波传播符合几何光学原理的特点，采用高，低爆速炸药进行混合，炸药中设置惰性块，或采用多点起爆方法。