典型含能材料爆炸冲击波作用能力评价方法研究

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不同型号的战斗部根据其应用目的,装药选取的含能材料会有不同,含能材料是能够提高战斗部毁伤威力的重要驱动源。而爆炸作用能力是考量含能材料性能的重要指标,因此有必要对含能材料的爆炸作用能力进行评价,爆炸作用能力的评价主要包括三个方面:冲击波压力作用能力、热作用能力以及驱动破片能力。本文主要围绕冲击波压力作用能力这一方面进行研究,针对如何评价含能材料爆炸冲击波压力作用能力的问题,开展了相应的压力测试试验,通过TNT静爆仿真试验,明确了测点布设的要求,对多测点、多测线获取的测量数据,开展了测试数据处理分析的工作,通过建立TNT基础评价模型对典型含能材料爆炸冲击波压力作用能力进行评价。针对如何准确获取测量数据的问题,开展了测点布设方法的研究工作,设计了TNT静爆仿真试验。运用AUTODYN有限元软件分析了TNT柱形装药的爆高、尺寸(长径比)、起爆点位置、不同当量对三波点高度变化的影响,获取了不同影响因素下三波点高度和爆心距的变化曲线并建立了两者的关系模型,为试验测试方法和压力传感器测点位置设计提供了一些指导。针对测量数据不够准确的问题,开展了测试数据处理与分析方法的研究。使用MATLAB信号处理软件采用滤波频率为40k Hz的贝塞尔低通滤波器对所采集到的原始信号曲线进行滤波处理,滤除混杂其中的高频噪声,并读取原始数据。对不同测线同一半径处的数据进行系统误差剔除,在不存在系统误差的前提下对同一半径处的数据进行粗大误差剔除,最终获取了较为准确的测量数据。针对如何评价含能材料爆炸冲击波压力作用能力的问题,开展了TNT基础评价模型建立方法研究。通过爆炸相似率和神经网络两种方法分别建立了TNT基础评价模型,并分析比较了两种基础评价模型的精度。针对战斗部如何对装药材料进行选取的问题,开展了典型含能材料爆炸冲击波压力作用能力评价方法研究。按照目前业内常用的评价方法,以TNT等效当量为评价准则,将装药在不同爆心距下的地表反射压峰值压力代入TNT基础评价模型,算出等效TNT当量,以比当量的形式评定其爆炸作用能力。文章主要针对含能材料爆炸冲击波压力作用能力进行评价,为含能材料的装药应用提供一些基础数据。
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