PBX炸药非冲击点火机制实验及数值模拟研究.pdf

摘 要 炸药非冲击点火是指炸药在低幅值长脉冲（0.01~1.0GPa，~102 μs）等刺激下 发生意外点火起爆。这种意外点火会造成炸药生产、贮存和运输过程中严重的人 员财产损失及战场上弹药武器攻防战斗力的丧失。因此，非冲击加载下炸药安全 性研究成为重要而又亟待解决的课题。炸药非冲击点火机制研究涉及力学、热学 和化学反应的耦合，研究尺度横跨宏观到细观，给课题研究带来了更强的复杂性。 本文针对典型的固体非均质炸药——PBX 炸药开展非冲击点火机制实验及数 值模拟研究。详细分析了 Visco-SCRAM 本构模型并提出了参数拟合方法，采用力 学实验结果对炸药的模型参数进行拟合；设计并开展了 SHPB—砧骨压缩实验、基 于微型 SHPB 实验平台的剪冲实验和基于落锤实验平台的压剪实验三种非冲击点 火实验，通过测试加载力历史、宏观热点温度等参量，结合同步高速摄影观测结 果，获得了炸药发生点火的临界加载条件；详细分析了孔洞塌缩和裂纹摩擦两种 细观热点机制下热点形成过程及重要参数的影响规律，揭示了这两种热点机制描 述的炸药温度升高直至发生点火的过程中温升来源和效率等重要特征；将本构模 型连同两种热