Page 29 - 《含能材料》2018年优秀论文

Experimental Study and Numerical Simulation of CL‑20‑Based Aluminized Explosive in Underwater Explosion 695

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CL⁃20 基含铝炸药水下爆炸实验研究与数值模拟

冯 凇，饶国宁，彭金华
（南京理工大学化工学院，江苏 南京 210094）

摘 要： 为了研究含铝粉与不含铝粉的六硝基六氮杂异伍兹烷（CL‑20）基高聚物粘结炸药（PBXs）的水下爆炸过程，制备了含铝量
分别为 0 和 15% 的两种炸药，设计了一个水下爆炸实验装置，得到了炸药的冲击波压力历程、气泡周期和气泡脉动图。计算了两种
炸药的冲击波能量、气泡能量和水下爆炸总能量。采用 AUTODYN 软件模拟了水下爆炸过程。结果表明，当铝含量从 0 增大到
15% 时，水下爆炸总能量由 1.4 倍 TNT 当量增加到 1.7 倍 TNT 当量。气泡脉动过程中，时间从 49.5 ms 到 49.8 ms 时，含铝炸药气泡
内产生火光。含铝炸药与非含铝炸药超压分别为 15.16 MPa 与 15.51 MPa，气 泡 二 次 压 力 分 别 为 2.25 MPa 与 2.35 MPa，气 泡
周 期 分 别 为 50.20 ms 与 46.76 ms，气 泡 最 大 半 径 分 别 为 67.87 cm 与 60.27 cm ；仿 真 得 到 含 铝 炸 药 与 非 含 铝 炸 药 参 数 超
压 分别为 14.90 MPa 与 15.14 MPa，气泡二次压力分别为 2.16 MPa 与 2.27 MPa，气泡周期分别为 49.32 ms 与 45.90 ms，气泡最大
半径分别为 66.32 cm 与 58.89 cm。实验与仿真结果吻合良好。
关键词：水下爆炸；六硝基六氮杂异伍兹烷（CL‑20）；含铝炸药；冲击波；气泡；数值模拟
中图分类号：TJ55；O384 文献标志码：A DOI：10.11943/CJEM2017376

CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS 含能材料 2018 年 第 26 卷 第 8 期 （686-695）