平面冲击波在有机玻璃中的衰减规律

李金河 尚海林 傅华

李金河, 尚海林, 傅华. 平面冲击波在有机玻璃中的衰减规律[J]. 高压物理学报, 2018, 32(4): 044201. doi: 10.11858/gywlxb.20170643
引用本文: 李金河, 尚海林, 傅华. 平面冲击波在有机玻璃中的衰减规律[J]. 高压物理学报, 2018, 32(4): 044201. doi: 10.11858/gywlxb.20170643
LI Jinhe, SHANG Hailin, FU Hua. Attenuation of Plane Shock Wave in PMMA[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(4): 044201. doi: 10.11858/gywlxb.20170643
Citation: LI Jinhe, SHANG Hailin, FU Hua. Attenuation of Plane Shock Wave in PMMA[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(4): 044201. doi: 10.11858/gywlxb.20170643

平面冲击波在有机玻璃中的衰减规律

doi: 10.11858/gywlxb.20170643
详细信息
    作者简介:

    李金河(1979-), 男, 副研究员, 主要从事爆轰基础及炸药安全性研究.E-mail:leejinhe103@163.com

  • 中图分类号: O382

Attenuation of Plane Shock Wave in PMMA

  • 摘要: 采用PVDF压电式压力传感器测量了在∅100 mm平面波透镜加载下经不同厚度∅100 mm有机玻璃隔板衰减后的冲击波压力历程,实验结果与LS-DYNA数值模拟结果符合较好。研究结果表明,冲击波压力在有机玻璃中服从衰减系数为0.028 89的指数衰减规律。与其他研究者的研究结果对比说明,密实介质的衰减系数反映了其衰减特性,但受加载冲击波及装置尺寸的影响较大,应根据实际情况进行合理选择。

     

  • 图  实验装置示意

    Figure  1.  Sketch of experimental facility

    图  界面压力测量结果

    Figure  2.  Interface pressure measured by manganin pressure gauge

    图  隔板厚度为100 mm时的电压和压力波形

    Figure  3.  Voltage and pressure waves with 100 mm card gap

    图  计算模型

    Figure  4.  Calculation model

    图  实验结果与数值模拟结果比较

    Figure  5.  Comparison of experimental and simulated results

    图  有机玻璃中冲击波衰减规律比较

    Figure  6.  Comparison of shock waveattenuation in PMMA

    表  1  不同隔板厚度输出压力

    Table  1.   Output pressure with different card gap thicknesses

    Card gap thickness/mm Output pressure/GPa
    50 2.24
    70 1.30
    80 1.09
    90 0.82
    100 0.65
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    表  2  炸药的主要计算参数

    Table  2.   Main computational parameters of explosive

    Material Density/(g·cm-3) D/(km·s-1) pJ/GPa A/GPa B/GPa R1 R2 ω
    Ba(NO3)2/TNT(78/22) 2.6 4.476 11 1 265 1.55 5.8 2.0 0.6
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    表  3  有机玻璃的主要计算参数

    Table  3.   Main computational parameters of PMMA

    Material Density/(g·cm-3) a/(km·s-1) b
    PMMA 1.186 2.598 1.516
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  • [1] 孙承纬, 卫玉章, 周之奎.应用爆轰物理[M].北京:国防工业出版社, 2000:12.

    SUN C W, WEI Y Z, ZHOU Z K.Applied detonation physics[M].Beijing:National Defence Industory Press, 2000:12.
    [2] LIDDIARD T P, FORBES J W. Physical evidence of different chemical reactions in explosives as a function of stress[C]//Proceedings of the 9th Symposium (International) on Detonation, 1989: 1235-1242.
    [3] KELLER D V. Shock propagation in solids and foamed studies of non-hydrodynamic attenuation: AD-696271[R]. 1966.
    [4] 陈熙荣, 王可, 刘德润, 等.冲击波在不同隔板材料中的衰减特性研究[J].兵工学报, 1991, 12(2):77-79. http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-HNCL201411001092.htm

    CHEN X R, WANG K, LIU D R, et al.The attenuation characters of shock wave in different baffles[J].Acta Armamentarii, 1991, 12(2):77-79. http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-HNCL201411001092.htm
    [5] 王作山, 刘玉存, 郑敏, 等.爆轰冲击波在有机隔板中衰减模型的研究[J].应用基础与工程科学学报, 2001, 9(4):316-319. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=yyjcygckxxb200104004

    WANG Z S, LIU Y C, ZHENG M, et al.Study on the attenuation model of detonation shock wave in the PMMA gap[J].Journal of Basic Science and Engineering, 2001, 9(4):316-319. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=yyjcygckxxb200104004
    [6] 王海福, 冯顺山.密实介质中冲击波衰减特性的近似计算[J].兵工学报, 1996, 17(1):79-81. http://www.oalib.com/paper/4455496

    WANG H F, FENG S S.An approximate theoretical model for attenuation of shock pressure in solid materials[J].Acta Armamentarii, 1996, 17(1):79-81. http://www.oalib.com/paper/4455496
    [7] 韩秀凤, 蔡瑞娇, 严楠.雷管输出冲击波在有机玻璃中传播衰减的实验研究[J].含能材料, 2004, 12(6):329-332. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=hncl200406003&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ

    HAN X F, CAI R J, YAN N.Study on attenuation of detonator shock wave in PMMA[J].Energetic Materials, 2004, 12(6):329-332. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=hncl200406003&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ
    [8] 赵继波, 谭多望, 张远平, 等.PVDF计在水中爆炸近场压力测试中的应用[J].火炸药学报, 2009, 32(3):1-4. http://mall.cnki.net/magazine/Article/BGXB200903000.htm

    ZHAO J B, TAN D W, ZHANG Y P, et al.Application of PVDF sensor in underwater explosive shock wave measurement at near-field[J].Chinese Journal of Explosives and Propellant, 2009, 32(3):1-4. http://mall.cnki.net/magazine/Article/BGXB200903000.htm
    [9] Dynasen Inc. Piezofilm stress gauge[R]. Goleta, CA: Dynasen Inc., 2006.
    [10] 张世文, 龙建华, 贾宏志, 等.平面冲击波在有机玻璃中的衰减测试及数值模拟[J].兵工学报, 2016, 37(7):1214-1219. http://manu48.magtech.com.cn/Jwk_bgxb/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=5139

    ZHANG S W, LONG J H, JIA H Z, et al.Measuring and numerical simulation of attenuation of planar shock wave in PMMA[J].Acta Armamentarii, 2016, 37(7):1214-1219. http://manu48.magtech.com.cn/Jwk_bgxb/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=5139
    [11] LS-DYNA keywords user's manual[M]. Livemore: Livermore Software Technology Corporation, 2001.
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  • 收稿日期:  2017-09-20
  • 修回日期:  2017-10-06

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