水介质对圆柱壳体爆炸驱动膨胀过程的影响

摘要

为了研究水介质中圆柱壳体在炸药爆轰驱动下的膨胀特性,采用超高速狭缝扫描和阴影成相技术获得25 mm标准圆筒在水介质中的膨胀历程;并结合圆筒在空气介质中的膨胀特性进行了对比分析.结果表明,在水介质中壳体的膨胀速率在初期突升至0.8 mm/μs,然后在55 μs内逐渐下降至0.25 mm/μs;且由于水阻力与爆轰产物的膨胀力相当,则壳体的环向应力相对于其他方向的应力较大,导致电镜扫描照片中壳体的条纹方向较为单一.壳体的裂纹主要沿轴向扩展,所形成的破片近似为长条状;而在空气介质中壳体的膨胀速率在初期能够迅速上升到1.1mm/μs,然后在20 μs内逐渐上升至1.4mm/μs;且由于空气对壳体的阻力相对较小,则壳体的径向应力与环向应力均较大,导致电镜扫描照片中壳体的径向条纹及环向条纹均比较明显,所形成的破片为小块状.