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微小型化、灵巧化是现代爆炸序列的发展方向,也是我国未来爆炸序列发展的重点之一。但在微小直径装药情况下,爆轰波会表现出很多非常规传播现象——非理想爆轰现象,使得其起爆与传爆规律出现了新问题,给小型爆炸序列的深入研究带来重重困难,因此研究微小装药直径的起爆与传爆特性就迫在眉睫。本文对微小装药直径的起爆与传爆特性进行了理论、实验和仿真研究。(1)对非理想爆轰的国内外研究状况从理论、实验和仿真三方面进行了综述,并在此基础上提出本文的研究内容。(2)研究了微小直径装药非理想爆轰,从侧向稀疏波对爆速、爆压、波阵面的影响进行了具体分析;对流管理论和弯曲波阵面理论进行了推导与分析,得出了它们的具体适用范围。(3)研究了微小直径装药空气隙衰减爆压规律,得出JO-9C传爆药在同一装药密度下,45#钢和PMMA约束下不同装药直径的爆轰波衰减压力与空气隙厚度的函数关系;得出小尺度装药爆轰输出冲击波经空气隙衰减呈指数型规律,衰减系数随着直径的增大而减小。由此可知,药柱经不同厚度空气隙衰减后,爆轰压力随之发生相应变化,因此可以通过调整空气间隙控制装药的爆轰性能。(4)研究了微小直径装药驱动飞片运动规律,采用电磁法测试了不同条件的飞片速度:1)研究了飞片材料对微小直径装药飞片速度的影响规律,得出在相同装药直径、相同约束下,飞片速度随着飞片材料密度的增大而减小;2)研究了飞片厚度对微小直径装药飞片速度的影响规律,得出在相同装药直径、相同约束、相同飞片材料下,飞片速度随着飞片厚度的增大而减小,且最大飞片速度出现位置发生前移;3)研究了装药直径对微小直径装药飞片速度的影响规律,得出在相同飞片材料、相同飞片厚度、相同约束下,飞片速度随着装药直径的增大而增大,且最大飞片速度出现位置发生前移;4)在三者叠加的前提下,可以通过控制飞片材料、飞片厚度和装药直径,可靠起爆下一级火工品,也可以为微小传爆序列的可靠起爆与传爆提供实验支持和技术指导。(5)建立了微小直径装药空气隙衰减爆轰波传播的计算模型,利用非线性动力学三维有限元程序LS-DYNA,使用ALE算法和流固耦合方法对JO-9C传爆药在微小装药直径空气隙衰减传爆过程进行了数值模拟,数值模拟结果与实验结果基本吻合。