Моделирование инициирования ТЭНа лазерным и электронным импульсами

• Автор: Дугинов, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор теоретических и экспериментальных исследований инициирования КВВ импульсным излучением

1.1 Общая характеристика ТЭа

1.2. Влияние давления на инициирование ВВ

1.3. Инициирование ТЭНа лазерным импульсом

1.4. Инициирование ТЭНа электронным импульсом

Глава 2. Влияние зависимости коэффициента поглощения от температуры и плавления на критическую энергию зажигания энергетических материалов лазерным импульсом
2.1. Влияние зависимости коэффициента поглощения от температуры на критическую энергию зажигания конденсированного вещества лазерным импульсом

2.1.1. Постановка задачи

2.1.2. Вывод критерия зажигания конденсированного взрывчатого вещества лазерным импульсом с учетом зависимости коэффициента поглощения от температуры
2.1.3. Результаты численных расчетов
2.2. Влияние плавления на зажигание конденсированного ВВ лазерным импульсом
Глава 3. Влияние термоупругих напряжений на инициирование энергетических материалов лазерным импульсом
3.1. Решение системы уравнений связанной термоупругости для ТЭНа без учета плавления
3.1.1. Постановка задачи
3.1.2. Результаты расчетов
3.2. Решение системы уравнений связанной термоупругости для ТЭНа с учетом плавления
3.3 Механизм влияния подложки на инициирование ТЭНа лазер ным импульсом
3.3.1 Постановка задачи
3.3.2 Результаты расчетов Глава 4. Влияние термоупругих напряжений на инициирование
энергетических материалов электронным импульсом
4.1. Влияние термоупругих напряжений на инициирование ТЭНа
электронным импульсом
4.1.1. Постановка задачи
4.1.2. Результаты расчетов
Основные результаты и выводы
Литература


Достоверность научных положений, полученных результатов и выводов, достигается установлением границ полученных формул и использованием апробированных и хорошо зарекомендовавших себя численных методов. Полученные результаты находятся в удовлетворительном качественном и количественном согласии с имеющимися экспериментальными данными. Личный вклад. Постановка задачи и определение направлений исследования были проведены совместно с научным руководителем. Разработка программного обеспечения и проведение численных расчетов проведено автором. Результаты численного моделирования обсуждались непосредственно с научным руководителем. В работах, опубликованных с соавторами, автору принадлежат результаты, сформулированные в защищаемых положениях и выводах. Апробация работы. Всероссийской научнопрактической конференции Исследования и достижения в области теоретической и прикладной химии Барнаул, , конференции Современные проблемы химической и радиационной физики Москва, ii i i Ii i i . Современная баллистика и смежные вопросы механики Всероссийская научная конференция, посвященная 0летию со дня рождения профессора М. С. Горохова основателя Томской школы баллистики. Томск, . Работа выполнялась в соответствии с планами ПИР Кемеровского государственного университета по заданию федерального агентства образования 2. Исследование колебательного и электронного строения, фазовых переходов в рядах алмазоподобных полупроводников, термодинамически лабильных и суперионных диэлектриках, наноструктурах на их основе гг. Развитие научного потенциала высшей школы 2. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, а также списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 8 страниц текста и содержит 6 таблиц, рисунков. Библиографический список включает 1 наименование. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, определены научная новизна полученных результатов и их практическая значимость, представлены защищаемые положения, достоверность и апробация работы. В первой главе приведен литературный обзор, в котором рассмотрены теплофизические и кинетические параметры ТЭНа, его механические и оптические свойства. Рассмотрены экспериментальные результаты по инициированию ТЭНа лазерным импульсом, а также системы прозрачная подложка ТЭН. Приведены экспериментальные результаты по инициированию ТЭНа электронным импульсом наносекундной длительности. Порог инициирования ТЭНа электронным импульсом составляет порядка Джсм . Во второй главе проведено численное моделирование инициирования ТЭНа лазерным импульсом. Рассмотрено влияние зависимости коэффициента поглощения от температуры на критическую энергию зажигания конденсированного вещества лазерным импульсом, а также плавление вещества. Расчеты проведены при различных радиусах лазерного пучка и длительности лазерного импульса. Получен приближенный критерий инициирования конденсированного вещества коротким лазерным импульсом с учетом плавления, зависимости коэффициента поглощения от температуры и диаметра светового пучка. В третьей главе проведено численное моделирование зажигания ТЭНа лазерным импульсом на основе решения системы уравнений связанной термоупругости. Рассмотрено влияние активационного объема, испарения, плавления, а также прозрачной подложки, прикрывающей ГЭН на порог инициирования. Рассчитаны распределения температуры, напряжения, деформации, а также динамика акустических импульсов сжатия растяжения. В четвертой главе проведено численное моделирование инициирования ТЭНа электронным импульсом. Решалась система уравнений связанной термоупругости. Учитывался фазовый переход плавление ТЭНа, а также зависимость энергии активации экзотермической реакции от механического напряжения. Рассчитаны распределения температуры, напряжения, деформации, а также динамика акустических импульсов сжатия растяжения. Предсказан размерный эффект зависимость времени задержки инициирования от размера образца. Рассмотрено влияние длительности электронного импульса на порог инициирования.