Динамика плотности при инициировании детонации в зарядах пористого взрывчатого вещества

• Автор: Кашкаров, Алексей Олегович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 85 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Постановка задачи исследования

1.1. Обзор литературных данных

1.2. Схема эксперимента и параметры инициирующего воздействия

1.3. Основные итоги главы 1

Глава 2. Использование лучевых методов для диагностики взрывных процессов

2.1. Многокадровые лучевые методы исследования быстропротека-ющих процессов

2.2. Станция исследования быстропротекающих процессов с использованием синхротронного излучения

2.3. Взаимодействие излучения с веществом и оптимизация параметров эксперимента

2.4. Калибровка детектора

2.5. Основные итоги главы 2
Глава 3. Синхротронная диагностика плотности во взрывных процессах
3.1. Схема эксперимента
3.2. Определение средней плотности в продольной постановке
3.3. Определение средней плотности в поперечной постановке
3.4. Основные результаты и выводы к главе
Глава 4. Обработка экспериментальных данных
4.1. Постановка задачи томографии плотности

4.2. Метод Абеля
4.3. Итерационный метод
4.4. Основные результаты главы 4
Глава 5. Массовая скорость и давление за фронтом инициирования
5.1. Определение газодинамических параметров в переходном процессе
5.2. Основные результаты и выводы к главе
Глава 6. Сравнение с численным экспериментом
6.1. Двухфазная, двухскоростная, двухтемпературная модель детонации с ускорением регрессии конденсированной фазы А.П. Ершова
6.2. Основные итоги главы 6
Заключение
Литература

Введение
Чувствительность взрывчатых веществ (ВВ) к внешним энергетическим воздействиям является важной характеристикой, в конечном итоге определяющей возможность их использования для решения конкретных задач. Количественная характеристика меры начального импульса для сравнения ВВ по чувствительности определяется механизмом возбуждения быстрой химической реакции, зависящей от особенностей вида воздействия. Различают медленное и быстрое инициирование.
При слабом тепловом воздействии развитие взрыва проходит через ряд последовательных стадий, которые определяют процесс перехода горения в детонацию (ПГД) [1, 2]. Конечная стадия развития взрывного процесса - детонация с большой скоростью, развивается, как правило, только в том случае, если заряд заключён в оболочку высокой прочности из металла. При этом, конечная стадия развивается за миллисекунды или даже секунды [1].
При ударно-волновом воздействии детонация возникает, как правило, через десятки микросекунд или быстрее в том числе и в зарядах без оболочки. Критерием для такого инициирования является амплитуда волны сжатия, возбуждаемой в исследуемом взрывчатом веществе внешним источником, определяемая свойствами конкретного ВВ.
Однако, ещё в 1960г. А.Ф. Беляевым, М.А. Садовским и И.И. Тамм был экспериментально обнаружен качественно иной процесс [3], требующий для своего возбуждения умеренных энергозатрат и развивающийся в зарядах насыпного ВВ практически без оболочки (оболочка обеспечивает только сохранение формы заряда). Эксперименты проводились при нагружении испытываемого образца ВВ ударной волной в воздухе от взрыва активного заряда. Авторы установили, что нормальная детонация в пассивном заряде возникает за время порядка 10 микросекунд, причём амплитуда волны сжатия в

рии, а, собственно, полезный пучок СИ генерируется одним магнитом. Увеличение интенсивности пучка СИ с использованием вигглера по сравнению с поворотным магнитом даётся более высоким магнитным полем.
На пути излучения установлен коллиматор, вырезающий из пучка узкую область наивысшей интенсивности. Далее, полученный узкий пучок проникает во взрывную камеру через специальное окно и падает на исследуемый объект. Прошедшее сквозь образец ослабленное излучение выводится из камеры и его интенсивность регистрируется линейным однокоординатным детектором.
При проведении экспериментов с использованием СИ ускоритель ВЭПП-3 работает в импульсном режиме, при котором электроны вращаются по накопительному кольцу в виде сгустка (банча) с частотой обращения 4030.0 кГц и, соответственно, периодом обращения 248 не. Продолжительность импульса синхротронного излучения определяется временем прохождения банча через область генерации СИ и в основном определяется размерами банча. В настоящих условиях это время составляет около 1 не.
Таким образом, источник СИ представляет собой участок дуги траектории пучка, излучение от которого попадает в экспериментальную станцию.
Горизонтальный размер источника излучения, связанный с кривизной траектории и геометрией коллиматора, в настоящем режиме работы ускорителя и вигглера составляет примерно 0.2 см. Объект исследования устанавливается на расстоянии 18 м от источника, а ещё через метр находится экран, плоскость детектора. Тогда, разрешающая способность источника излучения составляет около 0.1 мм по горизонтали.
Вертикальный размер определяется поперечным размером банча, расчётное значение которого 0.154 мм, так что на разрешающую способность практически не влияет.
Луч СИ через специальное бериллиевое окно вводится во взрывную ка-