CL-20基含铝炸药水下爆炸实验研究与数值模拟

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.