一种与爆轰参数封闭的JWL方程参数确定方法

南宇翔; 蒋建伟; 王树有; 门建兵

doi:10.11883/1001-1455(2015)02-0157-07

一种与爆轰参数封闭的JWL方程参数确定方法

doi: 10.11883/1001-1455(2015)02-0157-07

北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京 100081

基金项目: 国家自然科学基金项目(11032002);国家重点基础研究发展计划(973计划)(2010CB832706);爆炸科学与技术国家重点实验室基金项目(ZDKT-1102)

详细信息

作者简介:
南宇翔(1988—), 男, 博士研究生, nyxbaboon@126.com

中图分类号: O389;TJ45
计量
- 文章访问数: 4401
- HTML全文浏览量: 556
- PDF下载量: 843
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2013-07-23
- 修回日期: 2013-10-28
- 刊出日期: 2015-03-25

One parameter-obtained method for JWL equation of state considered detonation parameters

State Key Laboratory of Explosion Science and Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China

摘要

摘要: 利用数值模拟和理论计算分析了炸药JWL状态方程参数与爆轰参数封闭的重要性；获得了利用圆筒实验测试结果计算炸药爆轰产物绝热等熵指数和爆压的方法；建立了与爆轰参数封闭的JWL状态方程参数的确定方法，并依据公布的圆筒实验数据，应用于两种典型炸药JWL状态方程参数的确定，获得的参数与炸药爆轰参数严格封闭，数值模拟结果与实验结果一致性好，表明炸药JWL参数确定方法合理可靠。
- 爆炸力学 /
- 参数确定 /
- 约束守恒 /
- JWL状态方程 /
- 圆筒实验
Abstract: In this paper, the method of obtaining parameters for JWL equation of state is investigated. The importance of JWL parameters considered detonation parameters is analyzed using simulation and theoretical calculation. Isentropic adiabatic index and detonation pressure of detonation product are calculated according to cylinder test. The methodology process for obtaining JWL parameters of ideal detonation product considered detonation parameters is established. The JWL parameters of two typical explosive are obtained with the application of this method according to published cylinder experimental result. The results of numerical simulation agree with the cylinder test so that the JWL parameters are reasonable and reliable.
- mechanics of explosion /
- parameter-obtained /
- self-closing constraint /
- JWL equation of state /
- cylinder experiment

HTML全文

图 1 圆筒模型及测量点位置

Figure 1. Cylinder model and gauge position

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 圆筒壁速度曲线

Figure 2. Velocities of cylinder wall

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 观测点压力曲线

Figure 3. Pressures of different gauge points

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 圆筒实验膨胀位移曲线

Figure 4. Expansion displacement curves of cylinder wall

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 压力与相对比容的关系

Figure 5. Pressure vs. relative volume

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 6 JWL方程参数确定方法流程

Figure 6. The methodology process for obtaining JWL parameters

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 7 数值模拟与实验结果曲线

Figure 7. Curves of simulation and experiment

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 8 应用本文JWL参数的圆筒压力曲线

Figure 8. Pressure curves of different gauge point by using new JWL parameters

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 数值模拟与实验结果对比

Table 1. Results of experiment and simulation

(R-R₀)/mm	V	v_r/(km·s^-1)				δ_{v_r}/%
(R-R₀)/mm	V	实验	文献[10]	本文1	本文2	文献[10]	本文1	本文2
首跳	-	-	1.150	0.816	0.812	-	-	-
5	2.2	1.454	1.498	1.471	1.482	3.01	1.17	1.93
19	6.5	1.760	1.771	1.762	1.767	0.63	0.11	0.40
(R-R₀)/mm	V	E_cu/(kJ·kg ^-1)				δ_{E_cu}/%
(R-R₀)/mm	V	实验	文献[10]	本文1	本文2	文献[10]	本文1	本文2
首跳	-	-	66	33	33	-	-	-
5	2.2	106	112	108	110	5.66	1.89	3.77
19	6.5	155	157	155	156	1.29	0	0.65

下载: 导出CSV

表 2 数值模拟与实验结果对比

Table 2. Results of experiment and simulation

(R-R₀)/mm	V	v_r/(km·s^-1)			δ_{v_r}/%
(R-R₀)/mm	V	实验	本文1	本文2	本文1	本文2
首跳	-	0.882	1.001	0.998	13.49	13.15
6	2.2	1.598	1.588	1.562	-0.63	-2.25
12.5	4.1	1.703	1.720	1.696	1.00	-0.41
19	6.5	1.762	1.756	1.760	-0.34	-0.11
25	9.0	1.783	1.784	1.786	0.06	0.17
(R-R₀)/mm	V	E_cu/(kJ·kg ^-1)			δ_{E_cu}/%
(R-R₀)/mm	V	实验	本文1	本文2	本文1	本文2
首跳	-	389	501	498	28.79	28.02
6	2.2	1 277	1 261	1 220	-1.25	-4.46
12.5	4.1	1 450	1 479	1 438	2.00	-0.83
19	6.5	1 552	1 542	1 549	-0.64	-0.19
25	9.0	1 590	1 591	1 595	0.06	0.31

下载: 导出CSV

参考文献(15)

[1]	奥尔连科.爆炸物理学[M].孙承纬, 译.北京: 科学出版社, 2011: 118-122.
[2]	陈朗, 冯长根, 黄毅民.含铝炸药圆筒试验及爆轰产物JWL状态方程研究[J].火炸药学报, 2001, 24(3): 13-15. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/hzyxb200103005 Chen Lang, Feng Chang-gen, Huang Yi-min. The cylinder test and JWL equation of state detonation product of aluminized explosives[J]. Chinese Journal of Explosives & Propellants, 2001, 24(3): 13-15. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/hzyxb200103005
[3]	Kury J W, Hornig H C, Lee E L, et al. Matel acceleration by chemical explosives[C]//Proceedings of the 4th International Symposium on Detonation. White Oak, Maryland, 1966: 3-13.
[4]	Souers P C, Wu B, Haselman L C. Detonation equation of state at LLNL[R]. CA: Lawrence Livermore National Laboratory, 1996.
[5]	Dobratz B M, Crawford P C. LLNL explosives handbook[R]. CA: Lawrence Livermore National Laboratory, 1985.
[6]	叶早发, 刘汉彬, 朱光馨, 等.利用DYNA程式进行JWL状态方程式之参数计算[J].火药技术, 2004, 20(1): 35-48.
[7]	GJB 772A-97标准圆筒试验法[S]. 1997.
[8]	陈清畴, 蒋小华, 李敏, 等. HNS-Ⅳ炸药JWL状态方程研究[J].火工品, 2010(4): 21-24. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/hgp201004006
[9]	孙占峰, 徐辉, 李庆忠, 等.钝感高能炸药爆轰产物JWL状态方程再研究[J].高压物理学报, 2010, 24(1): 55-60. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/gywlxb201001010 Sun Zhan-feng, Xu Hui, LI Qing-zhong, et al. Further study on JWL equation of state of detonation product for insensitive high explosive[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2010, 24(1): 55-60. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/gywlxb201001010
[10]	陈清畴, 蒋小华, 李敏, 等. RDX基高聚物粘结炸药JWL状态方程[J].含能材料, 2011, 19(2): 213-216. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HNCL201102029.htm Chen Qing-chou, Jiang Xiao-hua, Li Min, et al. JWL equation of state for RDX-based PBX[J]. Chinese Journal of Energetic Materials, 2011, 19(2): 213-216. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HNCL201102029.htm
[11]	于川, 刘文翰, 李良忠, 等. RHT-902和Octol炸药爆轰产物JWL状态方程研究[J].爆炸与冲击, 1993, 13(2): 172-177. http://www.bzycj.cn/article/id/10673 Yu Chuan, Liu Wen-han, Li Liang-zhong, et al. Studies on the JWL equation of state of detonation products for RHT-902 and Octol[J]. Explosion and Shock Waves, 1993, 13(2)172-177. http://www.bzycj.cn/article/id/10673
[12]	Lee E L, Hornig H C, Kury J W. Adiabatic expansion of high explosive detonation products[R]. CA: Lawrence Livermore National Laboratory, 1968.
[13]	孙占峰, 李庆忠, 孙学林, 等.标准圆筒试验技术与数据处理方法研究[J].高压物理学报, 2008, 22(2): 160-166. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/gywlxb200802009 Sun Zhan-feng, Li Qing-zhong, Sun Xue-lin, et al. Study on standard cylinder test technology and data processing method[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2008, 22(2): 160-166. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/gywlxb200802009
[14]	爆炸及其作用[M].北京: 科学出版社, 2011: 130-131.
[15]	孙承纬, 卫玉章, 周志奎.应用爆轰物理[M].北京: 国防工业出版社, 2000: 295-296.