PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)沖擊點(diǎn)火的二維數(shù)值模擬

劉 群，陳 朗，伍俊英，王 晨

（北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081）

引 言

PBX炸藥主要由高能炸藥、黏結(jié)劑和增塑劑等按不同比例混合壓制而成，組分的多樣性造成炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)的非均勻性［1］。炸藥的沖擊點(diǎn)火對(duì)起爆過程有重要影響。由于現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)技術(shù)的限制，從實(shí)驗(yàn)上直接測(cè)量炸藥開始點(diǎn)火的臨界狀態(tài)十分困難。采用解析計(jì)算方法難以考慮非均質(zhì)炸藥的復(fù)雜結(jié)構(gòu)對(duì)沖擊點(diǎn)火的影響。數(shù)值模擬方法可以描述炸藥復(fù)雜細(xì)觀結(jié)構(gòu)，給出炸藥內(nèi)部不同組分界面之間的相互作用，為分析不同情況下炸藥沖擊點(diǎn)火過程提供了有效手段。

Mader等［2］通過在炸藥內(nèi)部建立規(guī)則排布的空心圓球，描述非均質(zhì)炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)，對(duì)沖擊作用下炸藥的細(xì)觀響應(yīng)過程進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。Conley等［3］利用圖像處理技術(shù)，將炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)掃描電鏡照片轉(zhuǎn)換成炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，采用二維歐拉程序計(jì)算了沖擊作用下PBX 炸藥內(nèi)部溫度場(chǎng)分布。Baer［4］采用分子動(dòng)力學(xué)的建模方法，建立了炸藥顆粒尺寸和位置隨機(jī)分布的三維炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型，分析了球形顆粒和立方體顆粒對(duì)炸藥內(nèi)部熱點(diǎn)形成的影響。于繼東等［5］采用離散元方法描述PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)，計(jì)算了沖擊作用下炸藥顆粒和黏結(jié)劑的細(xì)觀響應(yīng)過程。從現(xiàn)有研究情況看，如何構(gòu)建炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型是炸藥沖擊點(diǎn)火過程計(jì)算的關(guān)鍵問題之一。雖然人們采用多種方法建立炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型，但由于PBX 炸藥結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，現(xiàn)有模型與真實(shí)炸藥結(jié)構(gòu)還有一定差距。

本研究采用非線性有限元計(jì)算方法，先對(duì)包裹黏結(jié)劑的HMX 顆粒的壓藥過程進(jìn)行二維模擬計(jì)算，獲得PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型，然后對(duì)飛片沖擊加載PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行二維數(shù)值模擬計(jì)算，考慮熱力耦合作用和PBX 炸藥自熱反應(yīng)，計(jì)算其受力和熱響應(yīng)，分析了顆粒尺寸、密度和黏結(jié)劑等因素對(duì)PBX 炸藥沖擊點(diǎn)火的影響。

1 PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型

圖1是PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)顯微鏡照片［6］。照片中炸藥顆粒的等效直徑為0.1～0.9mm，黏結(jié)劑厚度為0.01～0.05mm。從圖1可以看出，炸藥顆粒不規(guī)則排列，形狀、大小各異，黏結(jié)劑分布于炸藥顆粒之間。由于PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，直接建立炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)的幾何模型非常困難。考慮到實(shí)際的PBX 炸藥是由炸藥顆粒和黏結(jié)劑壓制而成，如果將PBX 炸藥壓制成型過程考慮到細(xì)觀結(jié)構(gòu)構(gòu)造中，可以得到較合理的PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型。

圖1 PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)顯微鏡照片F(xiàn)ig.1 SEM photograph of PBX explosives

本研究以一種高HMX 含量PBX 炸藥為對(duì)象，通過對(duì)包裹有黏結(jié)劑的HMX 炸藥顆粒壓制過程進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，獲得PBX 炸藥的細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型。假設(shè)未壓前HMX 炸藥顆粒為圓形，且每個(gè)顆粒外層都包裹一層黏結(jié)劑，所有顆粒的尺寸相同，HMX顆粒與黏結(jié)劑的比例依據(jù)不同炸藥成分確定，HMX顆粒分層排列在剛性壓藥模具中，如圖2所示。模型中共有100 個(gè)HMX 顆粒，顆粒之間緊密接觸。HMX 顆粒的直徑為0.4～0.8mm，外層包裹的黏結(jié)劑為Estane，厚度為0.015～0.025mm，HMX 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%～95%。圖3是HMX 顆粒和黏結(jié)劑的局部網(wǎng)格圖。

圖2 規(guī)則排列炸藥顆粒Fig.2 Explosive particles in regular array

圖3 HMX 顆粒和黏結(jié)劑網(wǎng)格Fig.3 Mesh of HMX particle and binder

采用非線性有限元計(jì)算方法，對(duì)HMX 炸藥顆粒壓制過程進(jìn)行二維數(shù)值模擬［7］，計(jì)算中HMX 炸藥上部為沖頭加壓面，其他三個(gè)方向?yàn)閯傂员诿婕s束。通過沖頭對(duì)置于模具中的HMX 炸藥顆粒進(jìn)行加壓，沖頭以一定速度向下移動(dòng)，外層包有黏結(jié)劑的HMX炸藥顆粒在沖頭的擠壓作用下發(fā)生變形，沖頭移動(dòng)到設(shè)定位置時(shí)停止，HMX 炸藥顆粒被壓制成一定形狀，得到PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型。

圖4是密度為1.90g／cm3的PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)圖。從圖4可以看出，整個(gè)PBX 炸藥呈密實(shí)狀態(tài)，HMX 顆粒和黏結(jié)劑緊密接觸。初始狀態(tài)為圓形的HMX 炸藥顆粒發(fā)生變形，各個(gè)顆粒的形狀有一定差異。初始尺寸相同的HMX 顆粒在壓制過程中受到各個(gè)方向的擠壓，尺寸大小也發(fā)生一定變化。HMX 顆粒在相互擠壓過程中發(fā)生側(cè)向位移，黏結(jié)劑填充在HMX 顆粒之間，顆粒和黏結(jié)劑的分布呈現(xiàn)不規(guī)則性。以上結(jié)構(gòu)特征與圖1 中的PBX炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)相似。通過改變壓藥計(jì)算條件，可以獲得不同裝藥密度、顆粒尺寸和黏結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)。

圖4 PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型Fig.4 Mesoscale model of PBX

2 PBX 炸藥沖擊點(diǎn)火數(shù)值模擬

2.1 計(jì)算模型

采用非線性有限元計(jì)算方法［8］，對(duì)PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)沖擊點(diǎn)火過程進(jìn)行二維數(shù)值模擬計(jì)算。計(jì)算模型如圖5所示。模型由飛片、隔板和PBX 炸藥組成。計(jì)算中，飛片以一定速度撞擊隔板，產(chǎn)生的沖擊波經(jīng)隔板衰減后作用于PBX 炸藥，觀察炸藥顆粒和黏結(jié)劑的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。計(jì)算模型中PBX 炸藥高為6.4mm，寬為8.4mm，飛片和隔板厚度均為1mm，寬為8.4mm。

圖5 沖擊加載PBX 炸藥計(jì)算模型Fig.5 Calculating model of PBX under shock loading

2.2 材料模型

模型中HMX 顆粒和Estane黏結(jié)劑都采用彈塑性流體力學(xué)材料模型和格林愛森狀態(tài)方程描述。飛片和隔板材料為鋼，采用塑性動(dòng)力學(xué)模型描述。采用各向同性熱材料模型來描述HMX 顆粒和黏結(jié)劑的溫度變化，實(shí)現(xiàn)熱和力的耦合分析。根據(jù)能量守恒原理，熱問題的基本有限元方程可由熱平衡方程推導(dǎo)求得［8］：

式中：［C］為比熱矩陣，考慮系統(tǒng)內(nèi)能的增加；［KT］為熱傳導(dǎo)矩陣，包括導(dǎo)熱系數(shù)、對(duì)流系數(shù)及輻射率和形狀系數(shù)；｛T｝為節(jié)點(diǎn)溫度向量；為溫度對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)；｛Q｝為節(jié)點(diǎn)熱流率向量。

熱力耦合計(jì)算的基本方程為：

式中：｛u｝為節(jié)點(diǎn)位移向量；｛F｝為力向量，包括施加的節(jié)點(diǎn)力和由熱應(yīng)變引起的力。除了HMX 受力發(fā)生形變引起溫升外，HMX 自熱反應(yīng)放出的熱量會(huì)引起溫度的升高，最終引起炸藥點(diǎn)火。采用Arrhenius方程描述HMX 自熱反應(yīng)［9］：

式中：S為源項(xiàng)；ρ為炸藥密度；Q為反應(yīng)熱；Z為指前因子；E為活化能；R為普適氣體常數(shù)；T為溫度。計(jì)算中HMX 反應(yīng)熱為2 100J／g，指前因子為5×1019s-1，活化能為221.34J／mol［10］。整個(gè)模型的初始溫度設(shè)為298K。表1是模型中的主要材料參數(shù)［10-12］。

表1 主要材料參數(shù)Table 1 Material parameters

2.3 計(jì)算結(jié)果與分析

2.3.1 細(xì)觀結(jié)構(gòu)對(duì)炸藥溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的影響

采用速度為1.0km／s的飛片沖擊加載PBX 炸藥，2.05μs時(shí)PBX 炸藥內(nèi)部壓力分布見圖6。可以看出，沖擊波經(jīng)過的兩層HMX 顆粒，黏結(jié)劑周圍的壓力較高，這是由于黏結(jié)劑屈服強(qiáng)度較低，沖擊作用下HMX 顆粒更易于向黏結(jié)劑方向移動(dòng)，擠壓黏結(jié)劑，形成局部高壓區(qū)。2.35μs時(shí)PBX 炸藥內(nèi)部溫度分布圖見圖7。可以看出，此時(shí)沖擊波傳播至第五層HMX 顆粒，PBX 炸藥內(nèi)部溫度場(chǎng)分布不規(guī)則，高溫區(qū)主要分布在黏結(jié)劑附近，這是由于沖擊作用下黏結(jié)劑發(fā)生大變形，引起較大溫升，同時(shí)黏結(jié)劑將熱量傳遞給HMX 顆粒，與黏結(jié)劑接觸的顆粒出現(xiàn)局部高溫區(qū)。

圖6 2.05μs時(shí)PBX 炸藥內(nèi)部壓力分布Fig.6 Pressure distribution of PBX at 2.05μs

圖7 2.35μs時(shí)PBX 炸藥內(nèi)部溫度分布Fig.7 Temperature distribution of PBX at 2.35μs

在HMX 顆粒與黏結(jié)劑界面處取兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，如圖8 所示，其中1 號(hào)點(diǎn)距離沖擊波入射面1.7mm，2號(hào)點(diǎn)距離沖擊波入射面2.3mm，分析細(xì)觀結(jié)構(gòu)對(duì)PBX 炸藥內(nèi)部壓力變化的影響，監(jiān)測(cè)點(diǎn)處壓力變化歷程見圖9。可以看出，雖然沖擊波是經(jīng)過1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)后傳播到2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，但是1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的峰值壓力低于2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，表明沖擊波沒有衰減，反而增強(qiáng)。這可能是由于1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處沖擊波由HMX 顆粒傳入黏結(jié)劑，即由高阻抗材料傳播到低阻抗材料，界面處壓力降低；2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處沖擊波由黏結(jié)劑傳入HMX 顆粒，即由低阻抗材料傳播到高阻抗材料，界面處壓力升高，最終導(dǎo)致1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處壓力低于2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。此外，在峰值壓力過后兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處壓力都出現(xiàn)震蕩，這也是由于后續(xù)沖擊波經(jīng)過PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)的各個(gè)界面出現(xiàn)壓力波動(dòng)引起的。

圖8 PBX 炸藥內(nèi)部壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)Fig.8 Pressure monitors in PBX

圖9 監(jiān)測(cè)點(diǎn)處壓力變化歷程Fig.9 Pressure history at monitors

在PBX 炸藥內(nèi)部取4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀察溫度變化歷程，如圖10所示，其中1號(hào)點(diǎn)位于黏結(jié)劑，2號(hào)、3號(hào)和4 號(hào)點(diǎn)位于HMX 顆粒，HMX 顆粒距離入射沖擊波界面1.3mm。監(jiān)測(cè)點(diǎn)處溫度變化歷程見圖11。可以看出，沖擊壓縮下，1 號(hào)點(diǎn)峰值溫度達(dá)到1 200K，2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)點(diǎn)峰值溫度只有600K 左右，這表明黏結(jié)劑的溫升要明顯高于HMX 顆粒，這是由于黏結(jié)劑屈服強(qiáng)度較低，在沖擊作用下容易發(fā)生黏塑性流動(dòng)引起很大的溫升。

圖10 PBX 炸藥內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)Fig.10 Temperature monitors in PBX

圖11 監(jiān)測(cè)點(diǎn)處溫度變化歷程Fig.11 Temperatune history at monitors

比較HMX 顆粒中的三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以看出，HMX顆粒外層的溫度稍高于顆粒中心，表明HMX顆粒外層的溫升更快，這可能由兩方面原因造成，一方面由于溫度較高的黏結(jié)劑將熱量傳遞給周圍顆粒，另一方面由于HMX 顆粒外層壓縮黏結(jié)劑發(fā)生塑性流動(dòng)引起局部溫升。由于HMX 會(huì)發(fā)生自熱反應(yīng)，當(dāng)HMX 顆粒外層溫升達(dá)到一定程度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)放出的熱量引起HMX 快速反應(yīng)，在HMX 顆粒外層某位置處溫度出現(xiàn)突越上升，PBX炸藥發(fā)生點(diǎn)火。PBX炸藥內(nèi)部點(diǎn)火點(diǎn)的位置見圖12。可以看出，點(diǎn)火點(diǎn)位于HMX 顆粒和黏結(jié)劑的界面處。點(diǎn)火點(diǎn)處溫度變化曲線見圖13。從圖13可知，炸藥在沖擊壓縮以及自熱反應(yīng)作用下，溫度不斷上升，當(dāng)溫度達(dá)到1 100K 時(shí)，溫度發(fā)生突越上升，PBX炸藥發(fā)生點(diǎn)火，因此炸藥發(fā)生點(diǎn)火的溫度在1 100K 左右。引起PBX 炸藥發(fā)生點(diǎn)火的最小入射沖擊波壓力就是炸藥的臨界點(diǎn)火壓力。

圖12 PBX 炸藥內(nèi)部點(diǎn)火點(diǎn)位置Fig.12 Ignition location in PBX

圖13 點(diǎn)火點(diǎn)處溫度變化曲線Fig.13 Temperature curve of ignition location

2.3.2 顆粒尺寸對(duì)PBX 炸藥沖擊點(diǎn)火的影響

對(duì)3種顆粒尺寸PBX 炸藥的沖擊點(diǎn)火進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。400、600 和800μm 炸藥點(diǎn)火時(shí)入射沖擊波壓力-時(shí)間曲線見圖14。圖14給出了炸藥發(fā)生點(diǎn)火的位置，3種顆粒尺寸炸藥發(fā)生點(diǎn)火的位置有很大區(qū)別，但都分布在HMX 顆粒和黏結(jié)劑的界面上。隨著HMX 顆粒尺寸的減小，PBX 炸藥的臨界點(diǎn)火壓力逐漸增大，這是由于尺寸較小的HMX 顆粒之間的黏結(jié)劑分布較均勻，在沖擊作用下能夠更好地衰減前導(dǎo)沖擊波對(duì)HMX 顆粒的沖擊壓縮作用，HMX 顆粒難以達(dá)到較高的溫度，因此HMX 顆粒尺寸較小的PBX 炸藥難以點(diǎn)火，這與Moulard的研究結(jié)果一致［13］。

圖14 三種顆粒尺寸PBX 炸藥發(fā)生點(diǎn)火時(shí)入射沖擊波壓力-時(shí)間曲線Fig.14 Input pressure histories of explosive at different particle size in the case of shock ignition

2.3.3 密度對(duì)PBX 炸藥沖擊點(diǎn)火的影響

分別計(jì)算了密度為1.72、1.80、1.86和1.90g／cm3PBX 炸藥的沖擊點(diǎn)火過程。圖15是4種密度PBX 炸藥內(nèi)部點(diǎn)火點(diǎn)位置。可以看出，PBX 炸藥密度為1.72、1.80和1.86g／cm3時(shí)，炸藥點(diǎn)火點(diǎn)主要分布在孔隙周圍，這是由于這些低密度PBX 炸藥內(nèi)部仍然含有部分孔隙，孔隙在沖擊作用下會(huì)發(fā)生塌陷，孔隙周圍的HMX 顆粒發(fā)生相互碰撞，顆粒自由面的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，引起炸藥較大的溫升，發(fā)生點(diǎn)火。密度為1.90g／cm3的PBX 炸藥點(diǎn)火點(diǎn)分布在HMX 顆粒和黏結(jié)劑的界面處，這是由于該密度下PBX 炸藥基本處于密實(shí)狀態(tài)，HMX 顆粒之間沒有孔隙，PBX 炸藥點(diǎn)火主要是由于顆粒擠壓黏結(jié)劑發(fā)生黏塑性流動(dòng)引起，點(diǎn)火位置出現(xiàn)在高溫黏結(jié)劑與HMX 顆粒的接觸界面上。

圖15 四種密度PBX 炸藥點(diǎn)火點(diǎn)位置Fig.15 Ignition location of explosives with different densities

圖16是不同密度PBX 炸藥的臨界點(diǎn)火壓力變化趨勢(shì)圖。可以看出，隨著密度的增加，PBX 炸藥的臨界點(diǎn)火壓力逐漸增大，并且增大的程度更加明顯。這是由于低密度PBX 炸藥發(fā)生點(diǎn)火的機(jī)制主要是孔隙塌陷，孔隙的會(huì)聚作用使PBX 炸藥在較低的壓力下就能發(fā)生點(diǎn)火；隨著PBX 炸藥密度的增加，炸藥內(nèi)部孔隙逐漸減少，PBX 炸藥發(fā)生點(diǎn)火的機(jī)制主要是沖擊作用下HMX 顆粒粘塑性流動(dòng)，這種流動(dòng)引起的溫升小于孔隙塌陷引起的溫升，炸藥的臨界點(diǎn)火壓力提高。因此，隨著PBX 炸藥密度的升高，炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)差別導(dǎo)致發(fā)生點(diǎn)火的主導(dǎo)機(jī)制發(fā)生變化，引起PBX 炸藥的臨界點(diǎn)火壓力逐漸提高。

2.3.4 黏結(jié)劑含量對(duì)PBX 炸藥沖擊點(diǎn)火的影響

研究了黏結(jié)劑含量對(duì)炸藥溫度場(chǎng)分布的影響，PBX 炸藥的黏結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5%、10%和15%。3種PBX 炸藥的壓藥密度均為1.90g／cm3。采用速度為1.1km／s的飛片撞擊3 種PBX 炸藥，圖17是3種黏結(jié)劑含量的PBX 炸藥溫度分布。此時(shí)沖擊波傳播到第三層HMX 顆粒，可以看出，當(dāng)黏結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時(shí)，PBX 炸藥中溫度高于650K的高溫區(qū)面積較大；當(dāng)黏結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，PBX 炸藥中高溫區(qū)溫度在540～620K；當(dāng)黏結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí)，PBX 炸藥中高溫區(qū)溫度基本低于540K，即在相同的沖擊加載情況下，PBX 炸藥內(nèi)部溫度隨著黏結(jié)劑的增多而降低，這表明黏結(jié)劑的增加能夠降低沖擊作用下PBX 炸藥內(nèi)部的溫升，使炸藥難以點(diǎn)火。

圖16 不同壓裝密度PBX 炸藥的臨界點(diǎn)火壓力Fig.16 Critical pressure of shock ignition of explosives with different densities

圖17 3種黏結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)PBX 炸藥溫度分布Fig.17 Temperature distribution of PBX explosives with different binder content

在距離PBX 炸藥上表面2mm 處設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于HMX顆粒內(nèi)部，如圖18所示，記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)處壓力變化歷程，研究黏結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)沖擊波傳播的影響。圖19是3 種炸藥在監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的壓力歷程曲線，可以看出，隨著黏結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的峰值壓力逐漸減小，沖擊波傳播到監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間逐漸增加，沖擊波傳播速度逐漸降低，這表明黏結(jié)劑增多對(duì)沖擊波有更好的衰減作用，沖擊波對(duì)HMX 顆粒的沖擊壓縮作用降低，因此在HMX 顆粒與黏結(jié)劑界面處都難以產(chǎn)生局部高溫區(qū)，形成熱點(diǎn)。3 種黏結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)炸藥的臨界點(diǎn)火壓力分別為7.7、8.4、9.0GPa。隨著PBX 炸藥中黏結(jié)劑的增多，PBX 炸藥的臨界點(diǎn)火壓力逐漸提高，PBX 炸藥的沖擊感度逐漸降低。

圖18 壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置Fig.18 Pressure monitor site

圖19 3種炸藥監(jiān)測(cè)點(diǎn)處壓力歷程曲線Fig.19 Pressure histories of monitors in different explosives

3 結(jié) 論

（1）通過炸藥顆粒壓制過程的數(shù)值模擬建立了PBX炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型，獲得的細(xì)觀結(jié)構(gòu)能夠反映炸藥顆粒形狀、位置和黏結(jié)劑分布的特征，與真實(shí)PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)有一定的相似性。

（2）PBX 炸藥點(diǎn)火點(diǎn)主要分布在炸藥顆粒和黏結(jié)劑的界面上；顆粒尺寸較小時(shí)，PBX 炸藥的臨界點(diǎn)火壓力較大；隨著密度的增加，PBX 炸藥發(fā)生點(diǎn)火的主導(dǎo)機(jī)制發(fā)生變化，導(dǎo)致PBX 炸藥的臨界點(diǎn)火壓力逐漸提高；黏結(jié)劑對(duì)沖擊波具有較好的衰減作用，隨著黏結(jié)劑的增多，PBX 炸藥的臨界點(diǎn)火壓力升高。

（3）本工作僅是對(duì)PBX 炸藥沖擊點(diǎn)火過程的二維數(shù)值模擬，下一步工作是建立PBX 炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)的三維計(jì)算模型，使計(jì)算模型與實(shí)際炸藥結(jié)構(gòu)更接近，考慮炸藥顆粒尺寸的隨機(jī)分布，對(duì)炸藥沖擊點(diǎn)火過程進(jìn)行三維數(shù)值模擬計(jì)算。

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