密闭空间TNT内爆炸准静态压力研究
2020-06-07张连生张明明
兵器装备工程学报 2020年5期
王 鑫,张连生,张明明,范 枭
(北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室,北京 100081)
炸药爆炸主要发生在自由场、部分密闭空间和完全密闭空间,军民两用设施中的密闭空间结构极为常见。如军用的舰艇、指挥中心、导弹发射井、机库,民用的建筑楼房、油库、船舱等。炸药密闭空间内爆炸能量释放特点与开放空间存在较大差异,其中密闭空间约束结构对内爆炸影响较为显著[1]。炸药在密闭空间内爆炸,约束结构会抑制爆炸产物气体向外膨胀扩散。密闭腔体在极短时间内聚集能量,爆炸产物气体在密闭腔体内均匀分布,最终会形成一个持续时间较长、大小相对比较稳定的准静态压力。准静态压力是炸药总能量的重要表征,研究密闭空间内准静态压力大小和变化规律,对评价炸药作功能力和防爆结构设计具有重要意义。
准静态压力作为评价炸药作功能力的重要参量,国内外学者做了大量研究。Jackson[2]通过系列实验研究了准静态压力变化工作;美国海军水面武器中心曾将准静态压力作为炸药配方筛选的主要依据[3];Weibull H R W[4]证明了最大准静态压力是装药质量/体积比(me/V) 的函数,与泄压面积无关;Marchand等[5]研究了4种类型炸药内爆炸准静态压力与装药质量/体积比之间的关系。王等旺等[6]通过自主设计最大装药质量/体积比为8.87 kg·m-3可重复使用爆炸容器,得到准静态压力和装药质量/体积比拟合关系公式;钟巍等[7]基于产物化学反应对准静态压力的影响,推导考虑和未考虑化学反应下的准静态压力计算公式。……
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