摘要：颗粒散体在爆炸波的作用下会首先分散成离散的颗粒射流,这些尺寸远大于初始颗粒直径的射流体进一步分散形成颗粒云雾. 通过非线性动力学软件模拟了干燥和饱和砂体在爆炸载荷下动态响应,发现受到初始冲击压缩波压实的砂体在反射稀疏波和内部膨胀爆轰气体的共同作用下,会形成外部剥离层和内部密实层两部分,每部分经历不同的破碎分散过程.采用基于空心球模型的微空穴成长模型,预测的颗粒剥离层的破碎临界半径/时间,以及射流体的尺寸与实验结果在量级上吻合得很好,表明空穴成长聚合很可能是颗粒剥离层在反射稀疏波作用下发生的破碎机制. 另一方面,实验和理论模型预测都发现饱和砂体形成的颗粒射流远小于干燥砂体(小一个数量级).这是由于对于饱和砂体,压实过程并未明显消耗冲击波的能量,从而使得受到波面尖锐的反射拉伸波的饱和砂体获得更大的峰值压强(比干燥砂体高一个数量级)和粘性剪切力.在缺乏表面张力的散体材料中,粘性流动是能量耗散的主要方式,粘性能量消耗率与压强和碎片尺寸正相关,但前者的影响更大.因此压强远大于干燥砂体的饱和砂体会分散成更小的射流体.
