RDX炸药爆发点试验及热作用过程数值模拟分析

RDX炸药爆发点试验及热作用过程数值模拟分析作者：陈朗，张蕊，冯长根作者单位：陈朗,冯长根(北京理工大学爆炸与安全科学国家重点实验室(北京))，张蕊(北京理工大学爆炸与安全科学国家重点实验室(北京);陕西应用物理化学研究所(西安))相似文献(5条)1.期刊论文冯长根.张蕊.陈朗RDX炸药热烤(Cook-off)实验及数值模拟-含能材料2004,12(4)对一种改性的RDX炸药进行了热烤实验.应用热传导理论对实验中炸药的热作用过程进行了分析,并通过软件PHOENICS3.3对RDX在热烤过程中的热响应情况进行了模拟.结果表明,在环境温度较低时,RDX受热发生分解,所放出的热量可以及时地散失到环境中,从而不发生爆炸.环境温度较高时,药柱的边沿受热形成局部高温,导致热点火,使药剂发生爆炸.2.学位论文荆松吉凝聚炸药烤燃机理研究及二维数值模拟2004武器弹药的热安全性是国防科学技术领域的一个重要研究内容。本文旨在通过运用理论分析及数值模拟相结合的方法，研究含能材料在高温环境下的热响应，即含能材料的烤燃(Cook-off)现象。在此基础上建立含能材料热安全性评估的数值分析方法，达到预测武器弹药在生产、使用、运输及贮存等复杂环境下的热安全性的目的。本文的主要研究工作介绍如下：1)对国内外相关研究进行了详细综述。含能材料现象是武器弹药在生产、贮存和使用过程中常见的热安全问题。含能材料Cook-off实验是武器弹药热安全性评估中一种基本的手段。从理论上说，涉及热爆炸和热点火理论。目前，采用数值分析方法研究含能材料是该领域的一个研究热点。2)本文建立了含能材料烤燃现象的二维数值计算模型和计算方法。计算模型基于Frank-Kamenetskii模型、一级反应模型及McGuire-Tarver反应模型，同时考虑了研究区域的热传导、化学反应放热和环境温度条件，使模型更接近含能材料的真实情况。计算方法采用有限元法，程序具有一定的通用性。本文借用文献中的高温热点火实验结果对建立的模型进行了验证。验证表明，本文的计算结果与实验结果有较好的一致性，说明了计算模型和计算方法的正确性。3)本文采用所建立的计算模型和数值方法，对RDX炸药的烤燃实验进行了数值模拟。通过模拟结果，分析研究了含能材料烤燃过程中的温度变化情况和热点火时间。通过模拟得到了炸药部件在不同环境温度下的点火位置。并对炸药尺寸、环境温度及加热速率对炸药烤燃特性的影响进行分析讨论。达到了在前人实验基础上对炸药部件热安全性进行深入研究的目的。另一方面也验证了本文使用含能材料热安全性评估数值方法的正确性。本文的研究表明，采用二维数值模拟研究含能材料部件的热安全性可以更直观地得到研究对象在烤燃过程中的反应特性，如点火时间、点火温度及点火位置。另外，模拟得到的温度和时间是有量纲的，避免了计算中量纲转换带来的不便，可以更有效的指导含能材料的安全生产和贮存。3.会议论文汪旭光.宋锦泉.段宝福.熊代余粉状乳化炸药燃烧转爆轰敏感性实验研究2004通过热点火方式，对不同粒径、不同Al粉含量及不同密度的粉状乳化炸药进行了燃烧转爆轰(DDT)实验。研究发现，随着炸药平均粒径的增大，其DDT敏感性减弱;粉状乳化炸药DDT敏感性随着其Al粉含量的增加而增大;粉状乳化炸药密度过小(≤0.55g/cm3)或过大(≥0.98g/cm3)时，均不能出现燃烧转爆轰现象;装填密度在0.68～0.89g/cm3之间的药床，在实验中出现了燃烧转爆轰现象，并且爆轰发生时间与装填密度之间的拟合关系呈“U”型曲线;由实验结果可以看出，在粉状乳化炸药的密度为0.78～0.84g/cm3时，最容易发生DDT现象.文章分析了装填密度等因素对粉状乳化炸药燃烧转爆轰敏感性的影响。研究对粉状乳化炸药的安全生产与应用有着重要的现实意义。4.会议论文汪旭光.宋锦泉.段宝福.熊代余粉状乳化炸药燃烧转爆轰敏感性2004通过热点火方式,对粒径、Al粉含量及密度等因素对粉状乳化炸药燃烧转爆轰敏感性影响进行实验,研究了这些因素对粉状乳化炸药燃烧转爆轰的影响规律,还从理论上分析了粉状乳化炸药燃烧转爆轰的敏感性.本研究对粉状乳化炸药的安全生产与应用有着重要的现实意义.5.学位论文焦路光激光对金属/炸药结构的辐照效应2008本文采用实验测量与数值模拟相结合的方法，就金属表面对激光的能量耦合规律、金属/炸药结构内部的热传导规律以及炸药的热点火等方面，研究了激光对金属/炸药结构的辐照效应。首先，利用积分球系统测量了1.319μm处45＃钢表面反射率随温度的变化规律，通过钢片表面的能谱分析，揭示了温度升高导致的氧化反应是反射率下降的主要原因。其次，使用1.053μm固体热容激光器，进行了脉冲激光辐照Q235钢靶的实验。通过表面形貌观察、能谱分析、反射谱测量、断面金相分析以及温度场分析，研究了脉冲激光对Q235钢靶的辐照效应，得到了脉冲激光辐照过程中能量耦合系数变化的规律。结果表明，表面温度升高导致的氧化反应是能量耦合系数升高的主要原因。最后，利用ANSYS有限元软件计算了内含炸药的金属圆柱壳体在连续激光作用下结构内部的温度场分布，结果表明，金属壳体越厚，炸药能够获得的温升则越小，其热引爆也就越发困难；建立了激光辐照下金属/炸药结构装药点火的一维数值模型，得到了点火时间与入射激光功率密度及金属层厚度的关系，拟合结果表明，点火时间与入射激光功率密度呈双曲函数关系，而与金属层厚度呈二次函数关系。本文链接：授权使用：中北大学(zbdxtsg)，授权号：5ca8fa4e-2102-470e-b3fb-9e9301538e63下载时间：2011年2月23日