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第一章 爆轰的流体动力学理论基础 1

1.1 爆轰的CJ模型 1

1.1.1 RH关系和CJ假定 1

1.1.2 爆轰和爆燃状态的基本性质(Jouguet规则) 6

1.1.3 活塞问题和Taylor 10

1.1.4 Jones公式和反演方法 15

1.2 爆轰的XND模型 19

1.2.1 爆轰化学反应的动力学和热力学 19

1.2.2 反应介质中波的传播 23

1.2.3 反应流动方程级和波强度变化方程 26

1.2.4 爆轰的XND模型 30

1.3 本征爆轰和非理想爆轰 39

1.3.1 粘性爆轰 42

1.3.2 病态爆轰 42

1.3.3 双反应道系统 44

1.3.4 发散流动系统和非理想爆轰 46

1.4 物理爆轰波 55

1.4.1 激光维持的爆轰波(LSD) 55

1.4.2 同质异相爆轰波 59

1.5 爆轰反应流动的解析研究和数值模拟方法 64

1.5.1 不定常爆轰反应流动的解析研究 65

1.5.2 爆轰反应流动计算的特点 71

1.5.3 爆轰反应流动计算编码SSS和WSU 74

参考文献 79

第二章 爆轰波的结构和稳定性 83

2.1 爆轰的纵向结构 83

2.1.1 爆轰反应区的结构 83

2.2.2 振荡爆轰 88

2.2 爆轰的横向结构 90

2.2.1 气体爆轰的胞格结构 90

2.2.2 凝聚态爆轰的横向结构 98

2.3 冲击波的稳定性 107

2.3.1 超声速/亚声速条件 108

2.3.2 波纹不稳定性界限 111

2.3.3 二维分裂不稳定性界限和后边界扰动方法 112

2.3.4 冲击波稳定性的区域分划和实验研究 116

2.4 爆轰波的稳定性 119

2.4.1 方波爆轰模型 120

2.4.2 爆轰波稳定性的线性分析 124

2.4.3 爆轰模拟系统的稳定性 126

2.5 冲击波和强爆轰波传播的不稳定性和渐近衰减规律 130

2.5.1 聚心冲击波和强爆轰波传播的不稳定性 130

2.5.2 波强度变化方程和RH关系的一般形式 134

2.5.3 冲击波和强爆轻波衰减的渐近规律 138

参考文献 148

第三章 爆轰实验测量技术 153

3.1.1 高速相机的工作原理 154

3.1 高速摄影技术 154

3.1.2 高速摄影技术用于快过程的实验测量 156

3.1.3 高速摄影技术用于速度测量 159

3.2 激光干涉测量技术 165

3.2.1 任意反射表面速率干涉仪(VISAR) 165

3.2.2 法布里--珀罗速度干涉仪(FPI) 167

3.2.3 激光干涉测量技术的应用 171

3.3 闪光X射线摄影技术 172

3.3.1 闪光X射线摄影原理 173

3.3.2 闪光X射线的分幅摄影 174

3.4 电子学测量技术 177

3.4.1 电探针测量速度的方法 177

3.4.2 电容传感器测量自由表面速度的技术 180

3.5 压电传感器 184

3.5.1 石英压电传感器 185

3.5.2 PVDF压电传感器 187

3.6 压阻传感器 194

3.6.1 锰铜压力传感器的结构 195

3.6.2 压阻传感器的定标 197

3.6.3 压阻传感器的电源 200

3.7 电磁粒子速度传感器 202

3.7.1 电磁粒子速度计和电磁应力计的原理 202

3.7.2 电磁粒子速度计及磁场装置的设计 205

参考文献 212

4.1.1 爆速的实验测量 216

第四章 炸药爆轰参数的测量和研究 216

4.1 爆轰波速度的测量和研究 216

4.1.2 爆速与装药密度的关系 219

4.1.3 爆速与装药直径的关系 222

4.1.4 爆速直径效应的理论 224

4.2 炸药装药的临界直径 228

4.2.1 临界直径的实验测量 228

4.2.2 影响临界直径的因素 230

4.2.3 临界直径的理论 233

4.3 爆轰压力的测量和计算 239

4.3.1 自由表面速度法 240

4.3.3 阻抗匹配法和等熵法 242

4.3.2 关于自由表面速度法的讨论 242

4.4 爆压增长及相关问题 249

4.4.1 爆压增长问题及增长模型 249

4.4.2 两步反应模型 250

4.4.3 支持ZND模型的观点和实验 251

4.5 介质冲击温度和爆轰产物温度的测量 255

4.5.1 色温法 256

4.5.2 拉曼散射法 261

4.5.3 热电偶技术 267

参考文献 269

第五章 凝聚态炸药及爆轰产物的物态方程 272

5.1.1 等γ物态方程 273

5.1 爆轰产物的经验物态方程--γ律方程 273

5.1.2 等β物态方程 278

5.1.3 组合γ物态方程 280

5.1.4 等熵指数γ的实验测量 281

5.2 爆轰产物的经验物态方程--JWL方程 283

5.2.1 Wilkins物态方程 283

5.2.2 标准JWL物态方程 286

5.2.3 其他形式的JWL方程 296

5.2.4 Davis物态方程 301

5.2.5 爆轰产物经验物态方程的应用 305

5.3 涉及化学反应的爆轰产物物态方程 310

5.3.1 BKW和HOM物态方程 311

5.3.2 LJD物态方程 319

5.3.3 JCZ物态方程 322

5.4 未反应炸药的物态方程和数值计算的有关问题 325

5.4.1 未反应炸药的冲击绝热线 326

5.4.2 未反应炸药的物态方程 329

5.4.3 计算编码中炸药和爆轰产物的物态方程系数 330

参考文献 334

第六章 非均匀炸药的反应速率 337

6.1 反应冲击波唯一增长迹线方法 337

6.1.1 反应冲击波唯一增长迹线假设 338

6.1.2 计算反应流场的近似方法 341

6.1.3 Forest Fire反应速率 343

6.2 Lagrange分析方法 348

6.2.1 由一组压力计数据确定反应流场的方法 349

6.2.2 由一组粒子速度计数据和一个压力计数据确定反应流场的方法 354

6.2.3 由一组粒子速度计数据确定反应流场的方法 358

6.3 多项形式的经验反应速率 361

6.3.1 点火一燃烧二项形式的反应速率 361

6.3.2 点火一燃烧一快反应三项形式的反应速率 364

6.3.3 热点过程型反应速率(JTF模型) 366

6.3.4 其他形式的经验反应速率 370

6.4 炸药反应速率的细观模型研究 374

6.4.1 热点统计模型 374

6.4.2 弹粘塑性球壳？缩模型 377

参考文献 384

第七章 炸药的起爆 387

7.1 热爆炸模型 387

7.1.1 含能材料的热分解和热爆炸 387

7.1.2 一维反应系统的热爆炸 389

7.1.3 热爆炸热点的概念 393

7.2 热爆炸机理直接导致的炸药起爆现象 395

7.2.1 热和机械刺激下炸药的起爆 395

7.2.2 炸药的激光引爆 401

7.3 炸药的冲击起爆(SDT) 406

7.3.1 冲击和撞击试验 407

7.3.2 射弹和射流引爆实验 415

7.3.3 炸药的物理形态对冲击起爆阈值的影响 420

7.3.4 冲击起爆中爆轰的建立过程 422

7.3.5 冲击起爆机理研究 429

7.4 爆然--爆轰转变(DDT)和滞后爆轰转变(XDT)现象 437

7.4.1 爆燃一爆轰转变(DDT)的实验研究 437

7.4.2 滞后爆轰转变(XDT)的实验研究 441

参考文献 444

第八章 爆轰波的传播和相互作用 451

8.1 一维爆轰波的传播 451

8.1.1 自相似流动的相平面分析 451

8.1.2 散心爆轰波的传播 454

8.1.3 聚心爆轰波的传播 460

8.1.4 组合装药中爆轰波的传播和边侧稀疏区 467

8.1.5 一维爆轰波的建立和传递 472

8.2 二维爆轰波的传播 479

8.2.1 爆轰波传播的几何光学类比和爆轰波形发生器的设计 479

8.2.2 曲面爆轰波的非定常传播和爆轰冲击波动力学(DSD) 488

8.2.3 爆轰波的绕射和拐角效应 500

8.3 平面爆轰波的正反射和相互作用 507

8.3.1 反射和入射冲击波的初始参数 507

8.3.2 爆轰产物和惰性介质中冲击波的传播及衰减 516

8.4 平面爆轰波的斜反射和相互作用 522

8.4.1 冲击波和爆轰波极线 522

8.4.2 Prandtl-Meyer流动和稀疏波极线 529

8.4.3 斜爆轰波在固壁上的规则反射和Mach反射 534

8.4.4 斜爆轰波与炸药/介质界面的相互作用 543

参考文献 551

第九章 爆轰的效应 556

9.1 爆轰产物的飞散 556

9.1.1 爆轰产物的膨胀 556

9.1.2 一维流动爆轰产物向真空的飞散 558

9.1.3 一维流动爆轰产物向希薄介质中飞散的初始阶段 567

9.1.4 爆轰产物的侧向飞散 571

9.2 一维爆轰驱动 574

9.2.1 Gurney模型 574

9.2.2 瞬时爆轰产物驱动平板的运动(Lagrange模型) 580

9.2.3 真实爆轰产物驱动平板的运动 584

9.2.4 一维流动爆轰产物驱动柱壳和球壳的运动 600

9.3 二维爆轰驱动 610

9.3.1 滑移爆轰产物驱动平板的运动 610

9.3.2 滑移爆轰产物驱动圆管的运动 616

9.3.3 点起爆炸药块驱动圆板的运动 623

9.3.4 二维流动爆轰产物驱动药型罩的运动 627

9.4 装药近区的爆炸波 634

9.4.1 空气中的爆炸波 634

9.4.2 可燃气体中冲击波向爆轰波的转变 641

9.4.3 水中爆炸 645

参考文献 653