第6章爆轰产物的流动及其对介质的作用汇编.ppt

第6章 爆轰产物的流动及其与物体的相互作用 第6章 爆轰产物的流动及其与物体的相互作用 凝聚炸药爆轰可形成能量密度很高的爆轰气体，而其剧烈的膨胀流动恰恰是造成目标损伤破坏、或使目标发生推进加速运动的根本原因。 本章主要内容： 6.1 爆轰产物的一维飞散运动 6.2 爆轰产物对刚壁的作用冲量 6.3 爆炸对物体的驱动加速理论 6.4 爆炸与可压缩凝聚介质相互作用 6.1 爆轰产物的一维飞散运动 6.1 爆轰产物的一维飞散运动 按照气体一维等熵流动理论，爆轰气体产物作一维等熵运动时可用下式描述其运动规律： （6.1.1） 6.1 爆轰产物的一维飞散运动 由此可得右传简单波、左传简单波的参数方程： 右传波： …（6.1.2） 左传波： …（6.1.3） 式中， 是u的任意函数，由边界条件确定。 6.1 爆轰产物的一维飞散运动 对于γ=3时，dx/dt=(u±c)为常数，故两簇特征线均为直线。这表明，两个方向的波在迎面交汇后波速仍保持不变。 其复合波的解可表示为： （6.1.4） 6.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动 6.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动 1．引爆面为自由面 设装在刚壁管中的炸药或用膜隔开的气体爆炸混合物，从左端自由面处进行引爆（如图6.1.1所示）。 6.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动 设原始爆炸物密度为 ，爆速为D。引爆后，爆轰波以D的速度向右传播，同时爆轰波阵面后的爆轰产物迅速向左膨胀飞散，即有一簇稀疏波紧紧跟随爆轰波CJ面向右传播。 由于其传入的区域为爆轰波阵面后所形成的稳定流动区，故该簇稀疏波为一簇右传简单波，并且是以t＝0，x＝0为始发点的中心稀疏波。 6.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动 因此，可用右传简单波方程来描述，即 ……(6.1.5) 由初始条件：t＝0，x＝0，知F1(u)＝0。此时紧跟在爆轰波面后气体产物的参数为CJ参数，故（6.1.5）式中的第二式的常数为： 6.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动 于是，(6.1.5)式可写为 ……(6.1.6) 联立求解(6.1.6)式得 ……(6.1.7) 6.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动 由 和声速公式 ，则可得产物压力p和密度 的时空分布规律为： ……(6.1.8) 6.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动 由于紧跟CJ面的第一道稀疏波（波头）以当地的声速向右传播，因此，波头的运动轨迹方程为： ……(6.1.9) 而由于引爆端左侧为真空，有p=0, ，故c＝0，故波尾的运动方程可由（6.1.7）第二式导出： ……(6.1.10) 波头、波尾的运动迹线如图6.1.1所示。 6.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动 当 时，（6.1.6）～（6.1.10）式变得简单了。