温压炸药综合毁伤效应分析与评价

摘要

本文对温压炸药的综合毁伤效应进行了评价，着重从爆炸场毁伤与热毁伤两个方面进行了分析。拟合了超压、比冲量、正压作用时间与对比距离的关系曲线，并计算了超压、冲量以及以△p<'0.742><,m>i<'-0.258><,x>为指标的TNT当量。用有效作用区威力评价法和公式计算了不同装药质量的毁伤半径，获得了有效作用区面积TNT当量。实验表明温压炸药与TNT相比有更大的超压与比冲量，毁伤效果优于TNT。对破片初速与毁伤距离进行了初步的计算，并为今后的工作进行了理论铺垫。温压炸药的火球温度比TNT的温度要高很多，大约为2874.9K，其热毁伤面积要高于TNT20％，并提出了热杀毁伤当量比的概念。温压炸药的热毁伤当量比约为1.2。通过以各种毁伤准则计算的毁伤半径的比较，发现爆炸场与热毁伤是温压炸药的主要毁伤模式，并建立了评价体系，取得了综合的评价结果。

目录

文摘

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声明

1绪论

1.1温压炸药发展及特点

1.2温压炸药毁伤破坏作用

1.2.1爆轰波与冲击波作用

1.2.2热效应

1.2.3破片毁伤效应

1.2.4窒息作用

1.3研究内容、目标与意义

2温压炸药爆轰波与冲击波威力评价

2.1冲击波毁伤准则

2.2温压炸药威力评价方法分析与评价

2.2.1爆轰潜能法

2.2.2爆轰能量法

2.2.3冲击波能量法

2.2.4爆炸场效应法

2.2.5有效作用区面积评判法

2.2.6等效靶板法

2.3冲击波对人员毁伤害效应评价

2.3.1冲击波作用时间对人员毁伤影响

2.3.2冲击波对人员肺伤害

2.3.3温压炸药实际生物实验毁伤效果

2.3.4基于失去战斗力比率伤亡准则

2.3.5冲击波超压对建筑毁伤作用

2.4温压武器威力评价方法选择

2.4.1温压炸药爆炸场特性分析

2.4.2温压炸药威力特点及存在问题

2.4.3本论文对温压炸药评价方法的选择与分析方法

2.5实验部分

2.5.1实验目的

2.5.2实验内容

2.5.3超压测试系统及实验装置

2.5.4场地布置

2.6结果与分析

2.6.1TNT标定实验结果

2.6.2温压炸药爆炸场参数分布与规律

2.6.3温压炸药与TNT爆炸场比较

2.6.4温压炸药威力计算

2.6.5超压准则下有效作用区评判法

2.6.6距爆心不同距离处的生物毁伤模型以及建筑物破坏模型效果

2.6.7存在问题

2.7小结

3温压炸药破片毁伤效应

3.1起爆方式对破片毁伤毁伤效应的影响

3.1.1起爆方式对装药侧面的单位面积冲量的影响

3.1.2起爆方式对壳体破片微元的初速度的影响

3.2破片参数的优化

3.3破片平均质量与破片数

3.4破片运动规律

3.4.1破片初速理论

3.4.2破片速度衰减

3.5破片毁伤作用

3.5.1毁伤准则

3.5.2毁伤破片有效作用距离

3.5.3破片毁伤威力

3.6破片迎风面积

3.7战斗部其他参数的确定

3.8不同装药结构对破片毁伤效应的影响讨论

3.8.1采用钨珠的预制破片构件设计

3.8.2采用钢珠的预制破片构件设计

3.8.3外层炸药装药设计

3.8.4内层炸药装药设计

3.8.5战斗部参数

3.9破片参数的实际计算结果

3.10小结

4温压炸药热辐射毁伤效应

4.1热辐射破坏准则

4.1.1 q准则

4.1.2 Q准则

4.1.3 q-Q准则

4.2火球热辐射效应

4.2.1以Baker方法求热辐射效应

4.2.2BLEVE火球热辐射模型

4.3火球模型

4.4温压炸药火球温度计算

4.4.1以总热焓方法计算火球温度

4.4.2用最小自由能方法计算火球温度

4.4.3卡斯特热容法计算火球温度

4.5温压炸药热辐射毁伤效果评价方法的选取

4.6红外热成像仪测火球温度场

4.6.1实验目的

4.6.2实验内容

4.6.3测试系统

4.6.4场地布置

4.6.5高温辐射比较

4.6.6结果与讨论

4.7温压炸药火球实际热辐射毁伤半径

4.8热毁伤半径与爆炸场毁伤半径比较

4.9小结

5结束语

致谢

参考文献