2024年 44卷 第11期
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2024, 44(11): 111001.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0459
摘要:
针对以中粗砂为分配层的传统成层式结构难以可靠控制作用于主体结构上荷载的缺陷，以及以泡沫混凝土为夹层的组合式防护结构抗爆机制不明等问题，开展组合式防护结构预制孔装药爆炸试验，测得特定位置处的爆炸波时程曲线和结构损伤破坏情况。并基于Kong-Fang混凝土材料模型和LS-DYNA中的光滑粒子伽辽金（smoothed particle Galerkin, SPG）算法，开展了爆炸波在组合式防护结构中传播衰减规律和损伤破坏的数值模拟研究。试验和数值模拟结果表明：组合式防护结构的抗爆机制在于遮弹层和泡沫混凝土层之间的强波阻抗失配关系，通过调控爆炸能量的分配，使得爆炸能量大部分耗散在遮弹层中，大幅减少了经泡沫混凝土层到达主体结构上的荷载和能量。
针对以中粗砂为分配层的传统成层式结构难以可靠控制作用于主体结构上荷载的缺陷，以及以泡沫混凝土为夹层的组合式防护结构抗爆机制不明等问题，开展组合式防护结构预制孔装药爆炸试验，测得特定位置处的爆炸波时程曲线和结构损伤破坏情况。并基于Kong-Fang混凝土材料模型和LS-DYNA中的光滑粒子伽辽金（smoothed particle Galerkin, SPG）算法，开展了爆炸波在组合式防护结构中传播衰减规律和损伤破坏的数值模拟研究。试验和数值模拟结果表明：组合式防护结构的抗爆机制在于遮弹层和泡沫混凝土层之间的强波阻抗失配关系，通过调控爆炸能量的分配，使得爆炸能量大部分耗散在遮弹层中，大幅减少了经泡沫混凝土层到达主体结构上的荷载和能量。
2024, 44(11): 111101.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0418
摘要:
氢气在全球清洁能源转型中扮演着关键角色，但其可燃性和高爆炸危害性也使得氢气安全成为研究热点。聚焦氢气抑爆领域的最新研究成果，对不同种类抑爆材料及抑爆机理进行了综合评述。首先，介绍了气体、液体、固体以及多相复合抑爆材料的研究进展，对比分析了抑爆效果、关键参数及其变化规律。其次，探讨了抑爆材料影响氢气爆炸的物理、化学以及物理化学综合的作用过程，以揭示各类材料的抑爆机理。最后，展望了氢气抑爆材料的未来发展趋势，强调对高效能抑爆材料探索和机理研究的深化以及在实际应用中所面临的诸多挑战。
氢气在全球清洁能源转型中扮演着关键角色，但其可燃性和高爆炸危害性也使得氢气安全成为研究热点。聚焦氢气抑爆领域的最新研究成果，对不同种类抑爆材料及抑爆机理进行了综合评述。首先，介绍了气体、液体、固体以及多相复合抑爆材料的研究进展，对比分析了抑爆效果、关键参数及其变化规律。其次，探讨了抑爆材料影响氢气爆炸的物理、化学以及物理化学综合的作用过程，以揭示各类材料的抑爆机理。最后，展望了氢气抑爆材料的未来发展趋势，强调对高效能抑爆材料探索和机理研究的深化以及在实际应用中所面临的诸多挑战。
2024, 44(11): 112101.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0404
摘要:
为研究气相爆轰合成碳-铁纳米材料的爆炸过程，采用氢氧爆炸试验与数值模拟相结合的方式研究了不同氢氧摩尔比（2∶1、3∶1和4∶1）对爆轰参数（爆速、爆温、爆压）峰值时程曲线与碳-铁纳米材料形貌的影响。研究表明：爆轰管内氢氧爆炸包括爆轰波的传播与燃烧波的衰减2个过程，且氢氧摩尔比对爆速、爆温、爆压的峰值时程曲线影响十分显著。随着氢氧摩尔比的提高，爆轰波的爆速、爆温、爆压及其衰减速率均呈减小趋势。氢氧摩尔比通过影响爆轰波的传播与衰减而作用于碳-铁纳米材料形貌的生长。零氧平衡时，样品为碳包铁纳米颗粒，随着氢氧摩尔比的提高，样品中碳纳米管的数量逐渐增多。调整氢氧摩尔比可实现对爆轰波传播与衰减过程的控制，达到气相爆轰控制性制备特定形貌的碳-铁纳米材料的目的。
为研究气相爆轰合成碳-铁纳米材料的爆炸过程，采用氢氧爆炸试验与数值模拟相结合的方式研究了不同氢氧摩尔比（2∶1、3∶1和4∶1）对爆轰参数（爆速、爆温、爆压）峰值时程曲线与碳-铁纳米材料形貌的影响。研究表明：爆轰管内氢氧爆炸包括爆轰波的传播与燃烧波的衰减2个过程，且氢氧摩尔比对爆速、爆温、爆压的峰值时程曲线影响十分显著。随着氢氧摩尔比的提高，爆轰波的爆速、爆温、爆压及其衰减速率均呈减小趋势。氢氧摩尔比通过影响爆轰波的传播与衰减而作用于碳-铁纳米材料形貌的生长。零氧平衡时，样品为碳包铁纳米颗粒，随着氢氧摩尔比的提高，样品中碳纳米管的数量逐渐增多。调整氢氧摩尔比可实现对爆轰波传播与衰减过程的控制，达到气相爆轰控制性制备特定形貌的碳-铁纳米材料的目的。
2024, 44(11): 112201.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0440
摘要:
冲击波在水土交界面的透射、反射压力计算尚缺乏可靠的计算理论，利用质量守恒方程、动量守恒方程以及水、土的状态方程，分别推导得到冲击波在水、土介质中传播的Hugoniot关系以及p-u曲线，进而从理论上解析得到冲击波在水土交界面处的透射和反射压力。分别建立了水中自由场、水-土分层介质场的二维数值计算模型，其中水、土参数与理论推导时采用的三相介质饱和土计算模型中的参数保持一致。计算结果表明，水土交界面透射、反射压力的理论解与数值解具有高度的一致性。采用80 g TNT炸药，距离水土交界面0.1～0.9 m（比例爆距为0.232～2.089 m/kg1/3）爆炸时，得到的透射、反射压力的理论解与数值解误差均小于7%，根据解析解得出反射压力与水中入射压力之比，反射压力系数在1.6～1.8范围内；距离水土交界面0.5 m时，饱和土的含气量在0～10%范围内变化，得到的透射、反射压力的范围为63.8～70.0 MPa，此时其反射压力系数在1.55～1.70范围内。推导得出的冲击波在水土交界面透射、反射压力的计算方法，物理意义明确、计算精度高，可为开展水下爆炸对水底土中工程结构的毁伤评估提供理论基础。
冲击波在水土交界面的透射、反射压力计算尚缺乏可靠的计算理论，利用质量守恒方程、动量守恒方程以及水、土的状态方程，分别推导得到冲击波在水、土介质中传播的Hugoniot关系以及p-u曲线，进而从理论上解析得到冲击波在水土交界面处的透射和反射压力。分别建立了水中自由场、水-土分层介质场的二维数值计算模型，其中水、土参数与理论推导时采用的三相介质饱和土计算模型中的参数保持一致。计算结果表明，水土交界面透射、反射压力的理论解与数值解具有高度的一致性。采用80 g TNT炸药，距离水土交界面0.1～0.9 m（比例爆距为0.232～2.089 m/kg1/3）爆炸时，得到的透射、反射压力的理论解与数值解误差均小于7%，根据解析解得出反射压力与水中入射压力之比，反射压力系数在1.6～1.8范围内；距离水土交界面0.5 m时，饱和土的含气量在0～10%范围内变化，得到的透射、反射压力的范围为63.8～70.0 MPa，此时其反射压力系数在1.55～1.70范围内。推导得出的冲击波在水土交界面透射、反射压力的计算方法，物理意义明确、计算精度高，可为开展水下爆炸对水底土中工程结构的毁伤评估提供理论基础。
2024, 44(11): 112202.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0342
摘要:
基于Kong-Fang混凝土材料模型和LS-DYNA中的多物质ALE算法，开展了CF120混凝土中带壳柱形装药爆炸波衰减规律的数值模拟研究：首先基于已有的柱形装药埋置爆炸试验，对数值算法和材料模型参数进行验证；在此基础上，通过定义长径比系数、壳厚比系数以及峰值应力耦合系数定量分析了装药形状、壳体厚度和埋深对峰值应力的影响规律；最后利用数值模拟数据拟合出混凝土中带壳柱形装药爆炸波峰值应力的计算公式。结果表明，带壳装药爆炸近区，长径比越大，峰值应力越大，远区则相反，且壳体越厚，峰值应力越大，但存在一个阈值；建立的爆炸波峰值应力计算公式可实现对不同长径比、不同壳体厚度和不同装药埋深的带壳柱形装药爆炸波峰值应力的快速预测。
基于Kong-Fang混凝土材料模型和LS-DYNA中的多物质ALE算法，开展了CF120混凝土中带壳柱形装药爆炸波衰减规律的数值模拟研究：首先基于已有的柱形装药埋置爆炸试验，对数值算法和材料模型参数进行验证；在此基础上，通过定义长径比系数、壳厚比系数以及峰值应力耦合系数定量分析了装药形状、壳体厚度和埋深对峰值应力的影响规律；最后利用数值模拟数据拟合出混凝土中带壳柱形装药爆炸波峰值应力的计算公式。结果表明，带壳装药爆炸近区，长径比越大，峰值应力越大，远区则相反，且壳体越厚，峰值应力越大，但存在一个阈值；建立的爆炸波峰值应力计算公式可实现对不同长径比、不同壳体厚度和不同装药埋深的带壳柱形装药爆炸波峰值应力的快速预测。
2024, 44(11): 113101.
doi: 10.11883/bzycj-2-23-0466
摘要:
珊瑚混凝土是一种拉压强度严重不对称的材料，研究其动态拉伸力学性能对岛礁防护工程具有重要意义。为了探究碳纤维（carbon fiber, CF）和不锈钢纤维（stainless steel fiber, SSF）增强珊瑚砂水泥砂浆在冲击荷载作用下的动态拉伸力学性能，采用\begin{document}$\varnothing $\end{document} ![]()
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珊瑚混凝土是一种拉压强度严重不对称的材料，研究其动态拉伸力学性能对岛礁防护工程具有重要意义。为了探究碳纤维（carbon fiber, CF）和不锈钢纤维（stainless steel fiber, SSF）增强珊瑚砂水泥砂浆在冲击荷载作用下的动态拉伸力学性能，采用
2024, 44(11): 113102.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0296
摘要:
为了研究采用多级夹层设计的金属多级波纹芯体夹层梁在泡沫子弹冲击下的动态力学行为，在验证数值方法可靠性的基础上，通过 Abaqus-Explicit 仿真分析了不同子弹动量水平下金属多级波纹芯体夹层梁的动态变形过程、定量挠度结果、变形破坏模式和能量吸收特性。进一步地，设计了3种不同几何参数的单层波纹夹层结构，比较了单层和多级波纹夹层结构在等质量条件下的抗冲击性能差异。结果表明，多级波纹夹层梁冲击侧夹层面板的二级波纹芯体和一级波纹芯体的压溃程度始终大于背侧夹层面板二级波纹芯体的压溃程度。多级波纹夹层梁背侧面板的最终跨中挠度始终小于等质量单级波纹夹层梁的相应挠度，体现出多级夹层梁的抗冲击防护性能优势。这种增强机理主要在于增加的多孔芯体压缩吸能保护了背侧面板，另外，多级夹层梁的塑性轴向拉伸强度几乎保持不变，而塑性弯曲强度因梁结构总厚度增加而增大，从而扩大了夹层结构的塑性屈服面。
为了研究采用多级夹层设计的金属多级波纹芯体夹层梁在泡沫子弹冲击下的动态力学行为，在验证数值方法可靠性的基础上，通过 Abaqus-Explicit 仿真分析了不同子弹动量水平下金属多级波纹芯体夹层梁的动态变形过程、定量挠度结果、变形破坏模式和能量吸收特性。进一步地，设计了3种不同几何参数的单层波纹夹层结构，比较了单层和多级波纹夹层结构在等质量条件下的抗冲击性能差异。结果表明，多级波纹夹层梁冲击侧夹层面板的二级波纹芯体和一级波纹芯体的压溃程度始终大于背侧夹层面板二级波纹芯体的压溃程度。多级波纹夹层梁背侧面板的最终跨中挠度始终小于等质量单级波纹夹层梁的相应挠度，体现出多级夹层梁的抗冲击防护性能优势。这种增强机理主要在于增加的多孔芯体压缩吸能保护了背侧面板，另外，多级夹层梁的塑性轴向拉伸强度几乎保持不变，而塑性弯曲强度因梁结构总厚度增加而增大，从而扩大了夹层结构的塑性屈服面。
2024, 44(11): 113103.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0460
摘要:
针对工程技术领域的碰撞载荷削峰减载问题，采用数值模拟与试验相结合的方法研究了轴向串联式吸能管的吸能特性：首先基于材料高速拉伸试验，构建吸能管的材料Johnson-Cook动态本构参数，并对拟合参数有效性进行评估；随后通过数值模拟与高速冲击试验研究高速撞击过程中吸能管的缓冲吸能特性，评估仿真与试验的一致性；最终通过数值模拟对吸能管轴向串联构型与单管构型之间的吸能评价指标开展对比分析。分析研究表明：数值模拟与冲击试验的变形模式、载荷曲线、吸能评价指标均吻合较好，材料性能参数准确，仿真预示方法有效，高速冲击试验方案合理可信；与相同结构参数的串联构型吸能管相比，单管构型吸能管在压缩过程中会出现非轴对称、不稳定的扭曲变形，单管构型的有效压缩行程减小了13%，峰值载荷提高了33.4%，撞击瞬间载荷提高了15%，平均压缩力提高了13%，载荷峰均比提高了17.7%；吸能管的串联构型是更为理想的缓冲吸能结构。
针对工程技术领域的碰撞载荷削峰减载问题，采用数值模拟与试验相结合的方法研究了轴向串联式吸能管的吸能特性：首先基于材料高速拉伸试验，构建吸能管的材料Johnson-Cook动态本构参数，并对拟合参数有效性进行评估；随后通过数值模拟与高速冲击试验研究高速撞击过程中吸能管的缓冲吸能特性，评估仿真与试验的一致性；最终通过数值模拟对吸能管轴向串联构型与单管构型之间的吸能评价指标开展对比分析。分析研究表明：数值模拟与冲击试验的变形模式、载荷曲线、吸能评价指标均吻合较好，材料性能参数准确，仿真预示方法有效，高速冲击试验方案合理可信；与相同结构参数的串联构型吸能管相比，单管构型吸能管在压缩过程中会出现非轴对称、不稳定的扭曲变形，单管构型的有效压缩行程减小了13%，峰值载荷提高了33.4%，撞击瞬间载荷提高了15%，平均压缩力提高了13%，载荷峰均比提高了17.7%；吸能管的串联构型是更为理想的缓冲吸能结构。
2024, 44(11): 113301.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0208
摘要:
为解决高性能轻质防弹插板受轻武器杀伤元侵彻防护问题，对超高分子量聚乙烯（ultra-high molecular weight polyethylene，UHMWPE）层压薄板进行了侵彻实验，分析了侵彻后UHMWPE薄板的变形失效特征并对比了轻武器杀伤元的破坏形貌。利用有限元软件LS-DYNA建立了UHMWPE薄板抗轻武器杀伤元侵彻数值模型，通过靶板破坏形态、凹陷深度以及弹头变形的实验结果对数值模型的有效性进行了验证。在此基础上，通过数值模拟方法研究了UHMWPE薄板受弹体斜侵彻失效模式，揭示了3种轻武器杀伤元侵彻下入射角度对跳弹现象和UHMWPE薄板破坏形态的影响规律。结果表明：7.62 mm×25 mm的钢芯弹和7.62 mm×39 mm的普通弹（钢芯）斜侵彻UHMWPE薄板的跳弹角均位于45°~50°范围内；7.62 mm×25 mm的铅芯弹在入射角大于70°时才可完整跳出，其余均以破损弹片形式飞溅，弹体破坏会对跳弹状况产生影响；入射角较小时，斜侵彻子弹会产生面积较大且具有一定深度的弹坑，连续击发的下一枚子弹会更容易击穿弹坑薄弱处的纤维板，斜侵彻作用对薄板受二次侵彻产生不利影响；入射角较大时，子弹会较完整地发生跳弹并具有高剩余速度，会对人员产生二次杀伤。研究成果可为UHMWPE薄板用于轻量化军用防弹插板设计提供参考。
为解决高性能轻质防弹插板受轻武器杀伤元侵彻防护问题，对超高分子量聚乙烯（ultra-high molecular weight polyethylene，UHMWPE）层压薄板进行了侵彻实验，分析了侵彻后UHMWPE薄板的变形失效特征并对比了轻武器杀伤元的破坏形貌。利用有限元软件LS-DYNA建立了UHMWPE薄板抗轻武器杀伤元侵彻数值模型，通过靶板破坏形态、凹陷深度以及弹头变形的实验结果对数值模型的有效性进行了验证。在此基础上，通过数值模拟方法研究了UHMWPE薄板受弹体斜侵彻失效模式，揭示了3种轻武器杀伤元侵彻下入射角度对跳弹现象和UHMWPE薄板破坏形态的影响规律。结果表明：7.62 mm×25 mm的钢芯弹和7.62 mm×39 mm的普通弹（钢芯）斜侵彻UHMWPE薄板的跳弹角均位于45°~50°范围内；7.62 mm×25 mm的铅芯弹在入射角大于70°时才可完整跳出，其余均以破损弹片形式飞溅，弹体破坏会对跳弹状况产生影响；入射角较小时，斜侵彻子弹会产生面积较大且具有一定深度的弹坑，连续击发的下一枚子弹会更容易击穿弹坑薄弱处的纤维板，斜侵彻作用对薄板受二次侵彻产生不利影响；入射角较大时，子弹会较完整地发生跳弹并具有高剩余速度，会对人员产生二次杀伤。研究成果可为UHMWPE薄板用于轻量化军用防弹插板设计提供参考。
2024, 44(11): 113302.
doi: 10.11883/bzycj-2024-0063
摘要:
为了研究反应破片对带壳装药的冲击毁伤效应，通过弹道实验和AUTODYN有限元仿真，结合由等效破片初速和等效格尼速度表征的带壳装药各失效等级判据，获得并对比了惰性破片和反应破片冲击下带壳装药的等效破片初速、等效格尼速度、带壳装药的反应持续时间、鉴证靶破坏情况和炸药层峰值压力，分析了反应破片靶后释能特点对带壳装药失效的影响。结果表明：惰性破片可使带壳装药发生正常爆轰失效；反应破片穿靶后的动能与化学能叠加效应弱，只能使带壳装药发生爆燃失效或爆炸失效，带壳装药的等效格尼速度与格尼速度的比为0.014~0.233，炸药层峰值压力为1.04~3.62 GPa。
为了研究反应破片对带壳装药的冲击毁伤效应，通过弹道实验和AUTODYN有限元仿真，结合由等效破片初速和等效格尼速度表征的带壳装药各失效等级判据，获得并对比了惰性破片和反应破片冲击下带壳装药的等效破片初速、等效格尼速度、带壳装药的反应持续时间、鉴证靶破坏情况和炸药层峰值压力，分析了反应破片靶后释能特点对带壳装药失效的影响。结果表明：惰性破片可使带壳装药发生正常爆轰失效；反应破片穿靶后的动能与化学能叠加效应弱，只能使带壳装药发生爆燃失效或爆炸失效，带壳装药的等效格尼速度与格尼速度的比为0.014~0.233，炸药层峰值压力为1.04~3.62 GPa。
2024, 44(11): 113901.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0260
摘要:
为探究波浪环境下带助浮装置航行体下落冲击过程中的流场以及运动演化特性，基于CFD (computational fluid dynamics) 数值模拟技术，在方法上耦合了VOF (volume of fluid) 多相流模型、k-ω SST湍流模型、Schnerr-Sauer空化模型以及Stokes五阶非线性波理论，建立了一套针对入水冲击问题的数值计算方法，并采用速度边界法进行造波。经验证，试验与数值结果在下落位移上对比差异较小，该数值方法可靠有效，且造波结果与Stokes五阶非线性波理论吻合较好。然后，基于构建的数值方法，在不同波浪环境下对带助浮装置航行体下落入水冲击过程进行了数值模拟，计算带助浮装置航行体冲击过程的位移、速度、加速度以及助浮装置受力情况，分析冲击过程中航行体的运动学参数、动力学参数以及入水空泡流场演化过程，总结了波浪环境下带助浮装置航行体的入水冲击特性。结果表明，波浪环境对下落冲击过程的影响主要体现在运动衰减段，水平方向的冲击相较于垂直方向的冲击受到波浪环境的影响要大得多，不同海况对航行体的水平冲击造成的影响主要是通过影响入水空泡的形成与溃灭过程实现的。
为探究波浪环境下带助浮装置航行体下落冲击过程中的流场以及运动演化特性，基于CFD (computational fluid dynamics) 数值模拟技术，在方法上耦合了VOF (volume of fluid) 多相流模型、k-ω SST湍流模型、Schnerr-Sauer空化模型以及Stokes五阶非线性波理论，建立了一套针对入水冲击问题的数值计算方法，并采用速度边界法进行造波。经验证，试验与数值结果在下落位移上对比差异较小，该数值方法可靠有效，且造波结果与Stokes五阶非线性波理论吻合较好。然后，基于构建的数值方法，在不同波浪环境下对带助浮装置航行体下落入水冲击过程进行了数值模拟，计算带助浮装置航行体冲击过程的位移、速度、加速度以及助浮装置受力情况，分析冲击过程中航行体的运动学参数、动力学参数以及入水空泡流场演化过程，总结了波浪环境下带助浮装置航行体的入水冲击特性。结果表明，波浪环境对下落冲击过程的影响主要体现在运动衰减段，水平方向的冲击相较于垂直方向的冲击受到波浪环境的影响要大得多，不同海况对航行体的水平冲击造成的影响主要是通过影响入水空泡的形成与溃灭过程实现的。
2024, 44(11): 114101.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0195
摘要:
基于电磁感应的基本原理，构建了一种由电磁力驱动产生高幅值长脉宽加速度载荷的冲击试验装置，弥补了现阶段地面冲击试验技术的缺陷。使用电磁Hopkinson杆进行了加速度冲击试验，得到了应力和加速度载荷。根据一维应力波原理，推导出细长杆中加速度与应力之间的关系式，计算结果表明试验值和理论值吻合较好，验证了试验方法的准确性。使用COMSOL有限元软件对电磁Hopkinson杆加速度冲击试验进行了数值模拟，模拟结果与试验结果一致性较好，验证了数值模型和方法的准确性。基于此有限元模型，构建了产生高幅值长脉宽加速度载荷的冲击试验装置，并对该装置进行了不同电压和电容下的数值模拟。结果表明，提出的试验装置能够产生长脉宽高幅值的加速度过载环境，且电容电压越大则加速度幅值越大，电容值越大加速度脉宽越宽。通过调控装置中的电路参数，可产生不同幅值和脉宽的加速度载荷。
基于电磁感应的基本原理，构建了一种由电磁力驱动产生高幅值长脉宽加速度载荷的冲击试验装置，弥补了现阶段地面冲击试验技术的缺陷。使用电磁Hopkinson杆进行了加速度冲击试验，得到了应力和加速度载荷。根据一维应力波原理，推导出细长杆中加速度与应力之间的关系式，计算结果表明试验值和理论值吻合较好，验证了试验方法的准确性。使用COMSOL有限元软件对电磁Hopkinson杆加速度冲击试验进行了数值模拟，模拟结果与试验结果一致性较好，验证了数值模型和方法的准确性。基于此有限元模型，构建了产生高幅值长脉宽加速度载荷的冲击试验装置，并对该装置进行了不同电压和电容下的数值模拟。结果表明，提出的试验装置能够产生长脉宽高幅值的加速度过载环境，且电容电压越大则加速度幅值越大，电容值越大加速度脉宽越宽。通过调控装置中的电路参数，可产生不同幅值和脉宽的加速度载荷。
2024, 44(11): 115401.
doi: 10.11883/bzycj-2023-0340
摘要:
为了提高对液化石油气( liquefied petroleum gas, LPG)的抑爆效能，采用自主设计的半开式有机玻璃管道搭建了N2/细水雾抑爆实验平台，从爆炸超压、火焰传播速度及其峰值来临时间、火焰结构等4个方面分析含改性氯化合物N2/细水雾抑爆效果。结果表明：含氯化合物对表面活性剂具有选择性，KCl、NaCl和NH4Cl与脂肪醇聚氧乙烯醚（AeO9）、有机硅表面活性剂（Sicare2235）等2种表面活性剂之间的协同增效效果更优，爆炸超压峰值、火焰传播速度峰值均明显降低，且峰值来临时间明显延长；十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulfate，SDS）仅与NaCl共同作用时抑爆效果有明显提升，与其他3种氯盐共同作用时没有增效效果甚至产生促爆现象；FeCl2与表面活性剂协同时会出现爆炸增强现象；含氯化合物与表面活性剂共同作用时，复合溶液的表面张力存在最佳值，即表面张力在20 mN/m时，抑爆效能最佳。化学动力学数值模拟结果表明：含改性氯化合物N2/细水雾能够有效降低绝热火焰温度，消耗关键自由基，中断燃烧链式反应，其抑爆的协同增效机理主要体现在N2惰化稀释、表面活性剂调控水雾粒径增加冷却效应和抑制链式反应3个方面。
为了提高对液化石油气( liquefied petroleum gas, LPG)的抑爆效能，采用自主设计的半开式有机玻璃管道搭建了N2/细水雾抑爆实验平台，从爆炸超压、火焰传播速度及其峰值来临时间、火焰结构等4个方面分析含改性氯化合物N2/细水雾抑爆效果。结果表明：含氯化合物对表面活性剂具有选择性，KCl、NaCl和NH4Cl与脂肪醇聚氧乙烯醚（AeO9）、有机硅表面活性剂（Sicare2235）等2种表面活性剂之间的协同增效效果更优，爆炸超压峰值、火焰传播速度峰值均明显降低，且峰值来临时间明显延长；十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulfate，SDS）仅与NaCl共同作用时抑爆效果有明显提升，与其他3种氯盐共同作用时没有增效效果甚至产生促爆现象；FeCl2与表面活性剂协同时会出现爆炸增强现象；含氯化合物与表面活性剂共同作用时，复合溶液的表面张力存在最佳值，即表面张力在20 mN/m时，抑爆效能最佳。化学动力学数值模拟结果表明：含改性氯化合物N2/细水雾能够有效降低绝热火焰温度，消耗关键自由基，中断燃烧链式反应，其抑爆的协同增效机理主要体现在N2惰化稀释、表面活性剂调控水雾粒径增加冷却效应和抑制链式反应3个方面。
