《固體炸藥爆轟反應流模型及其參數的精確標定方法研究》是依託北京理工大學，由段卓平擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：固體炸藥爆轟反應流模型及其參數的精確標定方法研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：段卓平
- 項目類別：聯合基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本申請擬採用理論與實驗研究及宏/細觀數值模擬方法探索非均質固體炸藥衝擊起爆細觀機理，建立具有一定普適性的宏細觀結合的爆轟反應流模型。在理論研究方面，重點探索“熱點”形成機制和多“熱點”相互作用效應，並以此為基礎，建立適於工程套用的宏細觀化學反應速率模型；在實驗研究方面，補充發展必要的爆轟波形及反應區結構的精密診斷技術，提出爆轟反應流模型參數實驗標定的系統方法；在數值模擬方面，探索非均質效應的中尺度數值模擬和考慮了非均質效應的巨觀連續介質力學數值方法，進而確定其對實際爆轟裝置衝擊起爆過程計算的適應性。
結題摘要
本項目採用理論與實驗研究及宏/細觀數值模擬的方法探索非均質固體炸藥衝擊起爆細觀機理，建立具有一定普適性的宏細觀結合的爆轟反應流模型。在理論研究方面，分別關注壓裝混合炸藥（包括HMX基高能低感PBXC03炸藥和TATB基鈍感PBXC10炸藥）和熔鑄混合炸藥（包括DNAN基RBOL-2和RMOE-2等熔鑄含鋁炸藥）的細觀結構特徵，系統建立衝擊起爆“熱點”模型和宏/細觀反應速率模型（DZK系列反應速率模型），描述非均質固體炸藥“熱點”生成機制，反映炸藥不同細觀結構特徵（如顆粒度、孔隙度和粘結劑含量及強度等）和炸藥組分變化等對其衝擊起爆爆轟成長過程的影響規律，為典型壓裝/熔鑄混合炸藥配方設計提供理論依據，為高能混合炸藥威力與安全性設計提供可靠有效的數值模擬技術。在實驗研究方面，補充發展必要的爆轟波形及反應區結構的精密診斷技術，提出爆轟反應流模型參數實驗標定的系統方法，包括反向撞擊法測量炸藥衝擊Hugoniot關係、爆轟端界面粒子速度測量爆轟反應區、圓筒試驗確定爆轟常產物狀態方程參數和衝擊起爆一維拉格朗日實驗確定未反應炸藥狀態方程參數及反應速率方程參數等；在數值模擬方面，將系列DZK反應速率模型嵌入DYNA2D程式，模擬炸藥衝擊起爆爆轟成長過程，驗證模型適應性，分析炸藥細觀結構特徵對其衝擊起爆爆轟成長特性的影響規律。本項目的研究成果進一步提高了對非均質固體炸藥衝擊起爆機理的認識，突破爆轟反應流模型參數確定、炸藥參數精密測量和多尺度數值模擬等關鍵技術，為實際工程套用如高效毀傷、安全彈藥數位化設計以及高能混合炸藥的安全評估等迫切需要解決的問題奠定必要的理論基礎並提供可靠的技術手段。
