激光辐照密闭金属/炸药复合结构动态响应

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本文以激光安全销毁未爆弹药为背景,针对激光辐照未爆弹易产生爆炸从而对周围环境造成较大破坏效应难题,采用实验、数值模拟和理论研究相结合的方法研究了激光辐照未爆弹药结构模型时的响应机理及特性,主要工作如下:(1)建立了典型未爆弹药的金属/炸药结构模型,开展了激光辐照实验,采用热电偶测温方法,得到了复合结构金属和内部结构温度场的时空分布特性、金属的穿孔规律和复合结构的响应特性。(2)基于炸药平行层燃烧模型建立了有限泄压条件下块状结构和柱状结构的燃烧气体压力发展模型,验证了模型的有效性,得出了不同结构尺寸下结构内部气体压力的变化规律,通过最大气压确定了炸药在不同结构尺寸下发生燃烧响应所需的泄压孔直径。(3)基于有限元软件COMSOL,建立了激光辐照金属/炸药复合结构的三维数值模型,研究了不同条件下激光辐照复合结构时金属层的穿孔时间、炸药点火时间等特性参数,得到了炸药燃烧响应条件下激光参数与金属/炸药复合结构几何参数之间的函数关系式,在已知未爆弹装药直径和外壳厚度的条件下,使金属/炸药复合结构发生燃烧响应所需的激光参数可以用获得的公式计算得到。
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