低强度间接载荷作用下炸药颗粒复合响应模型制造技术

本发明专利技术提供了一种低强度间接载荷作用下炸药颗粒复合响应模型，其特征在于，该模型包括：步骤S1，主载荷块模型构建：步骤S2，上承载块模型构建：步骤S3，炸药颗粒模型构建：步骤S4，下缓冲块模型构建：步骤S5，外定位块模型构建：步骤S6，载荷加载条件设置：步骤S7，复合响应结果分析。本发明专利技术构建的模型的组成部件完整齐全；本发明专利技术的构建方法条理分明；本发明专利技术构建的模型的应用场景全面广泛。本发明专利技术所构建的模型能够用于低强度冲击载荷间接作用下高能炸药颗粒冲击响应过程的预估模拟，具有广泛的适用性。用性。

【技术实现步骤摘要】
低强度间接载荷作用下炸药颗粒复合响应模型


[0001]本专利技术属于混合炸药
，涉及高能炸药冲击响应过程，具体涉及一种低强度间接载荷作用下炸药颗粒复合响应模型。

技术介绍

[0002]高能炸药在实际使用过程中容易受到各种意外刺激。而冲击载荷是其中尤为常见的一种作用形式。高能炸药对冲击载荷需要具有较为适合的响应敏感程度。一方面，在较高强度冲击载荷作用下，高能炸药应该能够按照设计者预期的使用目的而发生可靠的起爆响应；另一方面，若受到外界低强度间接载荷作用时，高能炸药则应该基本保持性质稳定，不发生高级别的剧烈反应。
[0003]采用试验技术对低强度间接载荷作用下炸药颗粒响应程度进行大规模测量的方法是难度非常大并且难以持续进行的。因此，可以通过引入模拟计算方法来减轻对传统试验测试方法的依赖。为了提高研发水平，需要构建一种低强度间接载荷作用下炸药颗粒复合响应模型，应用于模拟计算，对实际作用过程进行抽象简化，对技术问题实质进行剖析揭示，对炸药响应规律进行深入研究。
[0004]申请号为202210620721.7的中国专利技术专利公开了一种极大响应概率的工业炸药及火工药剂静电感度试验方法。该方法为工业炸药及火工药剂静电感度试验提供了一种规范化和标准化的试验方法。但是该方法没有对高能炸药颗粒复合响应进行评价和预估。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种低强度间接载荷作用下炸药颗粒复合响应模型，解决现有技术中的尚无专门针对低强度冲击载荷间接作用下炸药颗粒的响应过程进行建模和预估计算的模型的技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种低强度间接载荷作用下炸药颗粒复合响应模型，该模型包括主载荷块模型、上承载块模型、炸药颗粒模型、下缓冲块模型和外定位块模型。
[0007]该模型按照步骤S1至S5在三维直角坐标系下进行构建。
[0008]步骤S1，主载荷块模型构建：主载荷块外观形状为规则长圆柱形。
[0009]首先在基准平面上绘制主载荷块的截面投影圆形，其次沿主载荷块的轴线长度方向进行拉伸，构成主载荷块。
[0010]主载荷块以自由落体方式对上承载块上端面进行冲击加载。
[0011]步骤S2，上承载块模型构建：上承载块外观形状为规则扁圆柱形；所述的上承载块上端面与主载荷块下端面以面
‑
面作用方式紧密接触。
[0012]首先绘制上承载块上端面截面投影圆形，其次沿上承载块的轴线长度进行拉伸，
构成上承载块。
[0013]上承载块上端面承受主载荷块的冲击载荷，上承载块下端面将冲击载荷间接加载到炸药颗粒部件。
[0014]步骤S3，炸药颗粒模型构建：单个炸药颗粒外观形状为规则正球体，大量炸药颗粒在上承载块下端面所对应的截面投影圆形内均匀分布。炸药颗粒上端点以点
‑
面接触作用方式与上承载块下端面紧密接触。
[0015]首先根据炸药颗粒粒径尺寸，在中心坐标位置处，采用旋转体的方式构建规则正球体，其次采用实体复制的方式将规则正球体在截面投影圆形内指定坐标位置处进行建模，形成炸药颗粒模型。
[0016]炸药颗粒模型位置限制在上承载块下端面和下缓冲块上端面截面投影圆形所组成的空间区域内；炸药颗粒承受上承载块下端面所传递的间接冲击载荷的作用，并且受到下缓冲块上端面的衰减作用。
[0017]步骤S4，下缓冲块模型构建：下缓冲块外观形状与上承载块外观形状保持相同；炸药颗粒下端点以点
‑
面接触作用方式与下缓冲块上端面紧密接触。
[0018]首先绘制下缓冲块上端面截面投影圆形，其次沿下缓冲块的轴线长度进行拉伸，构成下缓冲块。
[0019]下缓冲块下端面保持静止，下缓冲块上端面向炸药颗粒反射衰减作用；下缓冲块外圆柱面受到外定位块内圆柱面的位置限制作用。
[0020]步骤S5，外定位块模型构建：外定位块外观形状为中空规则圆环形；外定位块内圆柱面与下缓冲块外圆柱面相互重叠。
[0021]首先绘制外定位块截面投影圆环形，其次沿外定位块的轴线长度进行拉伸，构成外定位块。
[0022]外定位块整体保持静止；外定位块下端圆环面和下缓冲块下端面处于相同的水平位置，外定位块内圆柱面限制下缓冲块外圆柱面的径向位移。
[0023]本专利技术还具有如下技术特征：进一步的，该模型按照步骤S6进行载荷加载条件设置。
[0024]步骤S6，载荷加载条件设置：主载荷块、上承载块、下缓冲块和外定位块的中心轴线以及炸药颗粒中心处于同一条垂直竖线上，主载荷块从不同高度以自由落体运动方式施加低强度冲击载荷作用。
[0025]该模型按照步骤S7对炸药颗粒的复合响应结果进行分析。
[0026]进一步的，步骤S7，复合响应结果分析：分析炸药颗粒的复合响应，所述的炸药颗粒的复合响应包括应力变化、温度变化和化学反应进度变化。
[0027]优选的，步骤S1中，所述的主载荷块的轴线长度与截面投影圆形的直径之间的比值范围为3:1～2:1。
[0028]优选的，步骤S2中，所述的上承载块的轴线长度与截面投影圆形的直径之间的比
值范围为0.5:1～1:1。
[0029]优选的，步骤S6中，所述不同高度的范围为1.5m～3.0m。
[0030]本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：（Ⅰ）本专利技术基于物质间相互作用描述方法，在三维直角坐标系下，构建炸药颗粒复合响应模型，能够解决现有技术中的尚无专门针对低强度冲击载荷间接作用下炸药颗粒的响应过程进行建模和预估计算的模型的技术问题。
[0031]（Ⅱ）本专利技术构建的模型的组成部件完整齐全；本专利技术的构建方法条理分明；本专利技术构建的模型的应用场景全面广泛。
[0032]（Ⅲ）本专利技术所构建的模型能够用于低强度冲击载荷间接作用下高能炸药颗粒冲击响应过程的预估模拟，具有广泛的适用性。
[0033]以下结合实施例对本专利技术的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
[0034]需要说明的是，本专利技术中，推荐采用的单位制为cm
‑
g
‑
μs
‑
K单位制。在该单位制下，长度单位为cm，质量单位为g，时间单位为μs，温度单位为K。组合形成相应的物理量单位。其中，压强单位为Mbar，换算关系为1Mbar=100GPa；速度单位为cm
·
μs
‑1，换算关系为1cm
·
μs
‑1=104m
·
s
‑1；密度单位为g
·
cm
‑3，换算关系为1g
·
cm
‑3=1000kg
·
m
‑3。
[0035]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种低强度间接载荷作用下炸药颗粒复合响应模型，基于物质接触算法，在三维直角坐标系下，构建炸药颗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低强度间接载荷作用下炸药颗粒复合响应模型，其特征在于，该模型包括主载荷块模型、上承载块模型、炸药颗粒模型、下缓冲块模型和外定位块模型；该模型按照步骤S1至S5在三维直角坐标系下进行构建；步骤S1，主载荷块模型构建：主载荷块外观形状为规则长圆柱形；首先在基准平面上绘制主载荷块的截面投影圆形，其次沿主载荷块的轴线长度方向进行拉伸，构成主载荷块；主载荷块以自由落体方式对上承载块上端面进行冲击加载；步骤S2，上承载块模型构建：上承载块外观形状为规则扁圆柱形；所述的上承载块上端面与主载荷块下端面以面
‑
面作用方式紧密接触；首先绘制上承载块上端面截面投影圆形，其次沿上承载块的轴线长度进行拉伸，构成上承载块；上承载块上端面承受主载荷块的冲击载荷，上承载块下端面将冲击载荷间接加载到炸药颗粒部件；步骤S3，炸药颗粒模型构建：单个炸药颗粒外观形状为规则正球体，大量炸药颗粒在上承载块下端面所对应的截面投影圆形内均匀分布；炸药颗粒上端点以点
‑
面接触作用方式与上承载块下端面紧密接触；首先根据炸药颗粒粒径尺寸，在中心坐标位置处，采用旋转体的方式构建规则正球体，其次采用实体复制的方式将规则正球体在截面投影圆形内指定坐标位置处进行建模，形成炸药颗粒模型；炸药颗粒模型位置限制在上承载块下端面和下缓冲块上端面截面投影圆形所组成的空间区域内；炸药颗粒承受上承载块下端面所传递的间接冲击载荷的作用，并且受到下缓冲块上端面的衰减作用；步骤S4，下缓冲块模型构建：下缓冲块外观形状与上承载块外观形状保持相同；炸药颗粒下端点以点
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面接触作用方式与下缓冲块上端面紧密接触；首先绘制下缓冲块上端面截面投影圆形，其次沿下缓冲块...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞鹏，贾宪振，任海超，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：