装药动爆冲击波特性研究

陈龙明 李志斌 陈荣

陈龙明, 李志斌, 陈荣. 装药动爆冲击波特性研究[J]. 爆炸与冲击, 2020, 40(1): 013201. doi: 10.11883/bzycj-2019-0029
引用本文: 陈龙明, 李志斌, 陈荣. 装药动爆冲击波特性研究[J]. 爆炸与冲击, 2020, 40(1): 013201. doi: 10.11883/bzycj-2019-0029
CHEN Longming, LI Zhibin, CHEN Rong. Characteristics of dynamic explosive shock wave of moving charge[J]. Explosion And Shock Waves, 2020, 40(1): 013201. doi: 10.11883/bzycj-2019-0029
Citation: CHEN Longming, LI Zhibin, CHEN Rong. Characteristics of dynamic explosive shock wave of moving charge[J]. Explosion And Shock Waves, 2020, 40(1): 013201. doi: 10.11883/bzycj-2019-0029

装药动爆冲击波特性研究

doi: 10.11883/bzycj-2019-0029
基金项目: 国家自然科学基金(11402299)
详细信息
    作者简介:

    陈龙明(1996- ),男,硕士研究生,chenlongming14@nudt.edu.cn

    通讯作者:

    李志斌(1985- ),男,博士,副教授,lizhibin@nudt.edu.cn

  • 中图分类号: O382.1

Characteristics of dynamic explosive shock wave of moving charge

  • 摘要: 导弹、炮弹等战斗部爆炸时具有一定的速度,较大的运动速度会使爆炸冲击波场分布发生变化,进而对弹药的毁伤威力产生影响。本文中采用AUTODYN软件对速度分别为0、272、340、680、1 020和1 700 m/s的TNT球形裸装药在空气中爆炸的冲击波场进行了仿真计算,定量研究装药在动爆条件下的峰值超压、比冲量和正压作用时间等威力参数特性。结果表明,方位角小于90°时装药速度与冲击波超压、比冲量成正相关,与正压作用时间成负相关;方位角大于90°时装药速度与冲击波超压、比冲量成负相关,与正压作用时间成正相关。超压峰值大小沿方位角成正弦变化。最后,分析了冲击波峰值超压数据,建立了动爆冲击波超压的计算模型,该模型计算结果与仿真和实验结果吻合较好。
  • 图  1  参数设置

    Figure  1.  Parameter setting

    图  2  t=0.4 ms时不同速度下的冲击波压力云图

    Figure  2.  Pressure contour of shock waves under different velocities at t=0.4 ms

    图  3  不同比例距离时超压峰值随方位角的变化

    Figure  3.  Peak overpressure Δp changes with θ under different $\overline R $

    图  4  不同方向的增大系数

    Figure  4.  Increasing ratios r in different directions

    图  5  不同比例距离时比冲量随方位角的变化

    Figure  5.  Specific impluse I changes with θ under different $\overline R $

    图  6  不同比例距离时正压时间随方位角的变化

    Figure  6.  Position pressure time τ changes with θ under different $\overline R $

    图  7  拟合曲线f (v)

    Figure  7.  Fitting curve f (v)

    图  8  拟合曲线f ($\overline R $)

    Figure  8.  Fitting curve f ($\overline R $)

    图  9  拟合曲线f (θ)

    Figure  9.  Fitting curves f (θ)

    表  1  超压数据与公式计算结果比较

    Table  1.   Comparison of peak overpressure results with theoretical values

    Δp/MPaη/%
    模拟 Henrych公式
    2.492.384.41
    0.970.943.78
    0.470.471.07
    0.280.272.22
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    表  2  仿真计算结果对比

    Table  2.   Comparison of simulation results

    v/(m·s−1)$\overline R $/(m·kg−1/3)θ/(°)Δp/kPaη/%
    公式静爆模拟
    1000.72 151 609.031 516.351 663.803.29
    1001.81 15214.91219.84236.429.09
    1001.26 73394.31480.98493.1320.04
    1000.541641 155.982 552.412 322.7950.23
    5000.72 152 324.811 516.352 367.871.82
    5001.81 15310.52219.84317.832.30
    5001.26 73569.71480.98533.516.79
    5000.541641 670.222 552.411 579.855.72
    1 5000.72 155 551.671 516.355 249.825.75
    1 5001.81 15741.52219.84690.907.33
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    表  3  实验结果对比

    Table  3.   Comparison of experimental results

    v/(m·s−1)$\overline R $/(m·kg−1/3)θ/(°)Δp/kPaη/%
    实验公式
    534.311.37 15627.42638.32 1.71
    534.311.37 45565.37572.21 1.20
    534.311.37105361.97375.33 3.56
    587.651.19 15751.53926.0318.84
    587.651.19 45599.84830.1327.74
    587.651.19105379.21544.5030.36
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-22
  • 修回日期:  2019-05-08
  • 刊出日期:  2020-01-01

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