Page 8 - 《含能之美》2019封面论文

70 刘海庆，段卓平，李淑睿，欧卓成，白志玲，黄风雷

的准等熵加载下，只在冲击波完全形成的最后两个位
置 处 形 成 微 弱 反 应 。 由 此 推 断 ，实 验 情 况 下 的
cr
PBXC03 的 临 界 点 火 阈 值 p 约 5.5 GPa。 利 用 公 式
（2）表示的 DZK 模型对准等熵加载实验进行计算，输
入与实验状态相同的边界条件，调节 a、n、G、z、x 五个
反应速率常数，使模型中对应实验的五个炸药厚度处
的粒子速度结果与实验结果尽量相同，得到五个反应
速率常数，结果见表 5。
图 2 DYNA2D 中建立的实验工况图 图 3 为用实验确定的参数对实验进行模拟计算与
Fig. 2 The experimental working condition diagram estab‐ 实验的对比结果，结果可以看出，标定出来的参数可以
lished in DYNA2D 较好地对准等熵加载实验进行模拟计算。验证了准等

熵加载下炸药起爆实验确定炸药反应速率方程参数的
铝板、LiF 窗口的状态方程和 PBXC03 的未反应炸
可行性。
药 状 态 方 程 均 采 用 Grüneisen ［10］ 状 态 方 程 描 述 ，
表 5
PBXC03 炸药的爆轰产物状态方程采用含温度形式的 准等熵加载实验标定的 DZK模型的五个反应速率方程参数
Table 5 Parameters of the five DZK reaction rate equations
JWL 状态方程。铝 片 和 LiF 窗 口 的 状 态 方 程 参 数 如
calibrated by quasi‐isentropic loading test
表 3 ［11-12］ 所示，PBXC03 未反应状态方程参数和爆轰产
物的状态方程参数如表 4 ［13-14］ 所示。 a n G z x
0.0073078 1.86646 2588.06 3.301 1.58
在利用 DZK 反应速率模型对准等熵加载下炸药
Note： a，n，G，z，x are the parameters of the DZK reaction rate model.
响应问题进行计算时，设定一个点火阈值开关量。由
准等熵加载实验结果可知，炸药在 5.5 GPa 峰值压力
表 3 Al 和 LiF 窗口的状态方程参数 ［11-12］
Table 3 EOS parameters of the Al and LiF windows ［11-12］
C
parameter ρ 0 S 1 S 2 S 3 γ 0 a
/ g·cm -3 / cm·μs -1
Al ［11］ 2.703 0.524 1.4 0 0 1.97 0.48
LiF ［12］ 2.638 0.515 1.35 0 0 1.69 0
Note： ρ 0 is the initial density. C is the intercept of the particle‐velocity and
shock wave velocity curves. S 1 ，S 2 ，and S 3 are the three slope coeffi‐
cients of the particle‐velocity curve. γ 0 is the Grüneisen coefficient. a a. 10.5 GPa
is the first order volume correction coefficient of γ 0 .
表 4 PBXC03未反应状态方程参数与爆轰产物状态方程参数 ［13-14］
Table 4 EOS parameters of the unreacted PBXC03 and deto‐
nation product ［13-14］
reacted
PBXC03
parameter parameter PBXC03
Grüneisen ［13］
JWL ［14］
ρ 0 / g·cm -3 1.840 A / GPa 1008.72
C / cm·μs -1 0.2546 B / GPa 23.05
2.06 4.91
S 1 R 1
b. 12 GPa
0 1.37
S 2 R 2
0 ω 0.29 图 3
S 3 10.5 GPa 和 12 GPa 峰值压力下准等熵加载实验标定参
1.15 C v / GPa·K -1 1.0e-3
γ 0 数计算结果与实验结果对比
a 0 E 0 / GPa 10 Fig.3 Comparison of the calculated and experimental results
Note： A，B，R 1 ，R 2 are constants. ω is the Grüneisen coefficient. C V is the ones for calibration parameters by quasi‐isentropic loading
constant‐pressure specific heat. experiment under the peak pressure of 10.5 GPa and 12 GPa

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Chinese Journal of Energetic Materials，Vol.27, No.1 , 2019（68-73） 含能材料