【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微型低能量点火和起爆，更具体的说是涉及一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法。
技术介绍
1、近几十年来，人们对新型高安全性起爆类火工品进行了大量研究，其中最具代表性的是爆炸箔起爆器，爆炸箔起爆器因具有高安全性和高可靠性，已被应用于各种武器系统。爆炸箔起爆器又称冲击片雷管，通常由晶圆基片、爆炸桥箔、飞片层、加速膛和药剂组成，是一种安全可靠的起爆装置，爆炸箔是冲击片雷管的核心元件。
2、随着武器系统小型化、智能化的发展，对起爆系统提出了小尺寸、低成本的要求，爆炸箔起爆器作用所需要的特定脉冲大电流，限制了爆炸箔起爆器在小型和低成本的武器系统中推广与应用。研究一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，分析爆炸箔起爆器作用特征及其影响规律，对降低其起爆能量和提高其小型化水平有着重要意义。
3、因此，提出一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，来解决现有技术存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，能够有效模拟爆炸箔换能元能量转换过程，根据爆炸箔换能元起爆电路初始输入能量预测飞片的速度，并进一步预测飞片能否起爆hns顿感装药。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，包括以下步骤：
4、确定爆炸箔换能元的参数；
5、建立爆炸箔换能元能量转换模型；
6、获取爆炸箔换能
7、建立爆炸箔换能元能量转换过程数值模拟软件。
8、上述的方法，可选的，爆炸箔换能元的参数包括：爆炸箔参数、飞片参数和加速膛参数。
9、上述的方法，可选的，爆炸箔参数包括爆炸箔材料、爆炸箔膜层厚度、爆炸箔桥区尺寸、爆炸箔桥区形状；
10、飞片参数包括飞片材料和飞片厚度；
11、加速膛参数包括加速膛材料、加速膛孔径和加速膛厚度。
12、上述的方法，可选的，建立爆炸箔换能元能量转换模型的具体内容为：根据起爆回路放电模型、电爆炸模型、等离子体驱动微飞片模型、炸药临界起爆能量模型建立爆炸箔换能元能量转换模型。
13、上述的方法，可选的，起爆回路放电模型的具体内容为：
14、起爆回路放电模型由高压开关、高压电容和金属桥箔组成，由基尔霍夫定理得到回路方程为：
15、
16、其中，r0表示整个放电回路的分布电阻、l表示整个放电回路的电感、i表示整个放电回路的电流、c表示整个放电回路的电容、q0表示储能电容器上开始放电时的初始电荷、r是爆炸箔电阻。
17、上述的方法，可选的，电爆炸模型包括三个阶段：焦耳热积累阶段、本征爆炸阶段和金属气体电离阶段。
18、上述的方法，可选的，等离子体驱动微飞片模型是等离子体能向飞片动能的转化，微飞片的速度表示为：
19、
20、其中，eg表示电格尼能，单位为mj/kg；vf表示微飞片的速度，单位为m/s；df表示微飞片厚度，单位为m；ρf表示微飞片密度，单位为g/cm3；dg表示爆炸箔厚度，单位为m；ρg表示爆炸箔密度，单位为g/cm3；ib表示爆炸箔爆发电流，单位为a；a表示爆炸箔截面积，单位为m2；jb表示爆发电流密度，单位为a/m2；k、n分别表示电格尼系数；d表示微飞片直径，单位为mm。
21、上述的方法，可选的，炸药临界起爆能量模型中判断飞片能否冲击起爆炸药的依据为：
22、penτ＝k
23、其中，k、n分别表示电格尼系数、τ表示压力脉冲持续时间、pe表示炸药冲击波的压力。
24、上述的方法，可选的，获取爆炸箔换能元能量转换模型参数的具体内容为：
25、首先通过查询资料获取基本材料参数，然后进行爆炸箔电爆炸试验、光子多普勒飞片测速试验、飞片冲击起爆装药试验，然后通过试验数据拟合出爆炸箔换能元能量转换模型的剩余参数。
26、上述的方法，可选的，建立爆炸箔换能元能量转换过程数值模拟软件的具体内容为：
27、通过matlab软件编写程序，建立爆炸箔换能元能量转换过程数值模拟软件：
28、首先，进行软件编程，将爆炸箔换能元能量转换模型和算法编写进程序，输入爆炸箔换能元能量转换模型参数；
29、其次，使用matlab软件gui模块，进行仿真软件界面设计；
30、最后，输入起爆电容、起爆电压参数，点击计算，获取模拟数值。
31、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其有益效果为：
32、1)本专利技术建立了包括起爆回路放电模型、电爆炸模型、等离子体驱动微飞片模型、飞片冲击起爆顿感装药模型的爆炸箔换能元能量转换模型，通过查找资料和试验的方式，确定了爆炸箔换能元能量转换模型所需的参数，并依靠matlab软件建立了涵盖爆炸箔换能元整个能量转换过程的数值模拟软件；
33、2)本专利技术通过起爆电路输入能量，预测爆炸箔电爆炸曲线，并进一步预测飞片速度及飞片能否冲击起爆炸药，为研究爆炸箔换能元作用过程建立了仿真新途径。
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1.一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，爆炸箔换能元的参数包括：爆炸箔参数、飞片参数和加速膛参数。
3.根据权利要求2所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，爆炸箔参数包括爆炸箔材料、爆炸箔膜层厚度、爆炸箔桥区尺寸、爆炸箔桥区形状；
4.根据权利要求1所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，建立爆炸箔换能元能量转换模型的具体内容为：根据起爆回路放电模型、电爆炸模型、等离子体驱动微飞片模型、炸药临界起爆能量模型建立爆炸箔换能元能量转换模型。
5.根据权利要求4所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，起爆回路放电模型的具体内容为：
6.根据权利要求4所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，电爆炸模型包括三个阶段：焦耳热积累阶段、本征爆炸阶段和金属气体电离阶段。
7.根据权利要求4所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，等离子体驱动微
8.根据权利要求4所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，炸药临界起爆能量模型中判断飞片能否冲击起爆炸药的依据为：
9.根据权利要求1所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，获取爆炸箔换能元能量转换模型参数的具体内容为：
10.根据权利要求1所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，建立爆炸箔换能元能量转换过程数值模拟软件的具体内容为：
...【技术特征摘要】
1.一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，爆炸箔换能元的参数包括：爆炸箔参数、飞片参数和加速膛参数。
3.根据权利要求2所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，爆炸箔参数包括爆炸箔材料、爆炸箔膜层厚度、爆炸箔桥区尺寸、爆炸箔桥区形状；
4.根据权利要求1所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，建立爆炸箔换能元能量转换模型的具体内容为：根据起爆回路放电模型、电爆炸模型、等离子体驱动微飞片模型、炸药临界起爆能量模型建立爆炸箔换能元能量转换模型。
5.根据权利要求4所述的一种爆炸箔换能元能量转换数值模拟方法，其特征在于，起爆回路放电模型的具体内容为：
【专利技术属性】
技术研发人员：董晓芬，李思宇，王端，郭宇轩，王蔚，李乾，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：
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