Cook-off test and numerical simulation for composite charge at different heating rates
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摘要: 为了研究不同升温速率下复合炸药JO-9159/JB-9014烤燃实验的热反应规律,建立了复合炸药的烤燃模型,利用有限元程序LS-DYNA3D对不同结构的复合药柱在烤燃过程中的热响应情况进行了数值模拟,并利用实验进行了验证,结果显示模拟结果可信。利用已建立的模型对5 K/h、3 K/min和10 K/min等3种不同升温速率下复合药柱烤燃过程进行了数值模拟,结果表明:升温速率和装药结构的不同对复合药柱的点火时间和位置有较大影响,随着升温速率的增大,点火时间变短,点火位置由药柱的中心处逐渐移至药柱的两端边缘,升温速率较小时,复合药柱的热安定性取决于内部高能炸药的特性,升温速率较大时,复合药柱的热安定性与单一钝感药柱性能近似。因此,只有在较大的升温速率下,钝感炸药内部嵌入高能炸药才能既提高整体药柱的威力,又保证其具有较好的热安定性。Abstract: A cook-off simulation model for composite charge (interior JO-9159/exterior JB-9014) was established to investigate the characteristics of explosive thermal reaction at different heating rates. The thermal responses of the composite charges with different structures were calculated by the finite element program LS-DYNA3D. The simulation results were verified by the experiments. Based on the available model, the calculations were conducted to simulate the cook-off tests for the composite charges at heating rates of 5 K/h, 3 K/min and 10 K/min. The results show that the heating rate and charge structure have great effect on the ignition time and position for the composite charge explosive. The ignition time decreases and the ignition position moves from the center to the two ends of the cylinder edge with the increase of the heating rate. The thermal stability depends on the interior high explosive when the heating rate is relatively low. The thermal stability is similar to the single insensitive explosive when the heating rate is relatively high. Therefore, only at higher heating rate, this kind of composite charge structure can improve the explosive power and thermal stability.
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Key words:
- mechanics of explosion /
- cook-off test /
- finite element method /
- composite charge
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1. 赵越宸,庞维强,苏昌银,龙杰才,郑荣耀,李锡文. 复合固体推进剂混合工艺参数推算方法. 固体火箭技术. 2024(06): 851-858 . 百度学术
2. 沈飞,王辉,王金涛,余文力,王煊军. 基于圆筒试验的DNTF基叠层复合装药的爆轰驱动释能特性. 爆炸与冲击. 2023(11): 58-66 . 本站查看
3. 李昂,钱江,褚恩义,韩克华,朱朋,沈瑞琪. 爆炸箔起爆器热烤试验与数值模拟研究. 火工品. 2023(06): 33-38 . 百度学术
4. 肖游,智小琦,王琦,范兴华. 多种复合炸药装药的慢烤特性及其机理. 高压物理学报. 2022(02): 166-175 . 百度学术
5. 叶青,余永刚. 含能材料热安全性研究进展. 装备环境工程. 2022(03): 1-10 . 百度学术
6. 刘静,赵非玉. 不同升温速率下模块装药的烤燃特性分析. 装备环境工程. 2022(03): 11-16 . 百度学术
7. 方远德,姜春兰,毛亮,王在成,王新宇,卢士伟. 聚能装药战斗部烤燃响应的数值模拟研究. 兵器装备工程学报. 2022(07): 121-127 . 百度学术
8. 王茂,韩志伟,李亚宁,李宏伟,陈坤,王伯良. 基于虚拟仪器的慢速烤燃系统的设计及应用. 爆破器材. 2020(03): 37-42 . 百度学术
9. 刘子德,智小琦,周捷,王帅. 药量和升温速率对DNAN基熔铸炸药烤燃特性的影响. 爆炸与冲击. 2019(01): 20-24 . 本站查看
10. 蒋超,闻泉,王雨时,张志彪,王光宇. 不敏感弹药烤燃试验技术综述. 探测与控制学报. 2019(02): 1-9 . 百度学术
11. 王新颖,卢熹. 温升对水雷主装药安全性影响的数值模拟. 科学技术与工程. 2019(15): 125-129 . 百度学术
12. 屈可朋,李亮亮,肖玮. 高低温循环及对称冲击耦合加载下炸药的安全性研究. 爆破器材. 2019(04): 43-46+53 . 百度学术
13. 徐洪涛,金朋刚. 炸药缓慢加热条件实验技术进展. 装备环境工程. 2019(09): 5-17 . 百度学术
14. 常天笑,闻泉,王雨时,王光宇,蒋超,闫丽. 引信内部装药对烤燃试验响应的影响. 探测与控制学报. 2019(05): 17-24 . 百度学术
15. 邓海,沈飞,梁争峰,王辉. 不同约束条件下B炸药的慢烤响应特性. 火炸药学报. 2018(05): 465-470 . 百度学术
16. 刘子德,智小琦. DNAN熔铸混合炸药的慢烤试验与模拟. 兵器装备工程学报. 2018(12): 178-181 . 百度学术
17. 袁俊明,张林炎,唐鑫,刘玉存,张喜亮,陈银刚,李硕. 小型传爆装置慢燃实验及数值计算. 兵工学报. 2017(08): 1541-1546 . 百度学术
18. 李文凤,余永刚,叶锐,杨后文. 不同升温速率下AP/HTPB底排装置慢速烤燃的数值模拟. 爆炸与冲击. 2017(01): 46-52 . 本站查看
19. 杨筱,智小琦. 炸药烤燃特性的隔热层效应研究. 科学技术与工程. 2016(35): 198-202 . 百度学术
20. 吴世永,王伟力,苗润,吕鹏博,刘晓夏. 不同尺寸装药烤燃特性的数值模拟研究. 中国测试. 2016(10): 85-89 . 百度学术
21. 姚奎光,钟敏,代晓淦,吕子剑. 缓慢热作用下PBX-9炸药的响应特性. 火炸药学报. 2015(06): 56-60 . 百度学术
22. 陈科全,黄亨建,路中华,蒋治海,聂少云,陈红霞. 一种弹体排气缓释结构设计方法与试验研究. 弹箭与制导学报. 2015(04): 15-18 . 百度学术
23. 杨后文,余永刚,叶锐. AP/HTPB复合固体推进剂慢烤燃特性的数值模拟. 含能材料. 2015(10): 924-929 . 百度学术
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