非理想炸药在混凝土介质中的爆炸做功特性

胡宏伟 冯海云 陈朗 顾晓辉 宋浦

胡宏伟, 冯海云, 陈朗, 顾晓辉, 宋浦. 非理想炸药在混凝土介质中的爆炸做功特性[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(1): 197-203. doi: 10.11883/bzycj-2016-0123
引用本文: 胡宏伟, 冯海云, 陈朗, 顾晓辉, 宋浦. 非理想炸药在混凝土介质中的爆炸做功特性[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(1): 197-203. doi: 10.11883/bzycj-2016-0123
HU Hongwei, FENG Haiyun, CHEN Lang, GU Xiaohui, SONG Pu. Characteristic work capability of non-ideal explosives in concrete[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(1): 197-203. doi: 10.11883/bzycj-2016-0123
Citation: HU Hongwei, FENG Haiyun, CHEN Lang, GU Xiaohui, SONG Pu. Characteristic work capability of non-ideal explosives in concrete[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(1): 197-203. doi: 10.11883/bzycj-2016-0123

非理想炸药在混凝土介质中的爆炸做功特性

doi: 10.11883/bzycj-2016-0123
详细信息
    作者简介:

    胡宏伟(1982—), 男, 硕士, 副研究员

    通讯作者:

    宋浦, songpu73@163.com

  • 中图分类号: O383.1

Characteristic work capability of non-ideal explosives in concrete

  • 摘要: 为了研究非理想炸药的做功能力,对TNT、PBXN-109、AFX-757和CL-20基炸药进行了混凝土介质内爆炸实验,测量了实验炸药爆炸形成的混凝土腔体容积,通过量纲分析和实验数据建立了混凝土腔体容积的计算模型,并采用自行设计的混凝土腔体容积方法评价了炸药的爆炸做功特性。结果表明,混凝土腔体容积法能够用于评估非理想炸药的做功能力,单位质量同类型炸药的混凝土腔体容积基本一致。混凝土腔体容积与炸药能量(或炸药质量与爆热的乘积)存在线性关系,炸药混凝土中内爆炸的相对做功能力可以通过爆热当量确定。
  • 图  1  实验布局图

    Figure  1.  Schematic of experimental layout

    图  2  不同质量的TNT装药在混凝土靶中爆炸的破坏效果

    Figure  2.  Destructive effects from explosion of TNT of different qualities in concrete

    图  3  混凝土腔体容积与炸药能量的关系

    Figure  3.  Relation between concrete cavity volume and explosive energy

    表  1  实验炸药的组分与性能参数

    Table  1.   Composition and performance parameters of test explosives

    炸药 组分 ρ/(g·cm-3) m/g D/mm l/mm l/D Qv/(MJ·kg-1)
    TNT 1.57 50.0 40 26 0.65 4.230
    TNT 1.57 80.0 40 42 1.05 4.230
    TNT 1.57 110.0 40 57 1.43 4.230
    TNT 1.57 300.0 60 68 1.13 4.230
    1# 95CL-20/5binder 1.94 18.2 20 30 1.50 5.471
    2# 95CL-20/5binder 1.94 36.4 20 60 3.00 5.471
    PBXN-109 64RDX/20Al/16binder 1.64 300.0 60 65 1.08 6.045
    AFX-757 25RDX/33Al/30AP/12binder 1.83 300.0 60 59 0.98 7.339
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    表  2  装药等效半径与混凝土靶体尺寸的关系

    Table  2.   Relation between charge equivalent radius and concrete target size

    m/g rs/cm L/cm L/rs 靶体的破坏情况
    50 2.29 120 52 结构完整,有小裂纹
    80 2.67 120 45 结构完整,有小裂纹
    110 2.97 120 40 解体
    300 3.57 200 56 结构完整,有小裂纹
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    表  3  实验炸药的混凝土腔体容积

    Table  3.   Concrete cavity volume of test explosives

    炸药 m/g ΔV/L Δv/(L·kg-1)
    TNT 50.0 0.350 7.19
    TNT 80.0 0.556 6.95
    TNT 300.0 2.289 7.63
    1# 18.2 0.171 9.34
    2# 36.4 0.349 9.58
    PBXN-109 300.0 2.933 9.77
    AFX-757 300.0 3.592 11.97
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    表  4  实验炸药的相对混凝土腔体容积与相对爆热

    Table  4.   Relative concrete cavity volume and relative detonation heats of test explosives

    炸药 Δv/(L·kg-1) ΔvvTNT Qv/(MJ·kg-1) Qv/QvTNT
    TNT 7.26 1.00 4.230 1.00
    95CL-20/5粘 9.46 1.30 5.471 1.29
    PBXN-109 9.77 1.35 6.045 1.43
    AFX-757 11.97 1.65 7.339 1.74
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-09
  • 修回日期:  2017-01-25
  • 刊出日期:  2018-01-25

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