B炸药爆炸过程中电磁辐射研究

摘要

炸药爆炸过程中产生明显的电磁辐射干扰在很多领域引起了重视,爆炸产生电磁辐射的机理和理论模型都不成熟,实验仍然是研究这一现象的重要手段.本文设计了不同质量的B炸药爆炸电磁辐射实验,测量了爆炸整个过程中不同时刻的电磁辐射信号.通过小波分析方法对实测信号进行处理,得到真实信号和信号的时频特点,小波分析得到真实信号的频谱主要分布在0～50 kHz.利用自主开发的EXPLOSION-3D软件对实验工况进行数值模拟,得到爆炸过程不同时刻流场的特点.对比实验结果和数值模拟结果得出:第一个脉冲信号是由B炸药爆轰产生的高温高压等离子体直接产生的电磁脉冲;第二个脉冲信号是由地面反射的冲击波追上前沿冲击波,空气冲击波阵面处形成的等离子体产生的电磁脉冲;第三个脉冲信号是冲击波撞击测量线圈引起的无效信号.其中,第一个电磁脉冲幅值与当量的1/3次方基本呈线性关系,其到达时间对炸药药量不敏感;第二个电磁脉冲出现的时间与炸药的当量成指数关系,药量越大,出现时间越晚.通过对第二个脉冲信号的分析,得出了冲击波反射形成电磁脉冲信号时的爆炸波流场特征,为后续相关理论机理研究提供了验证数据.