炸藥壓制工藝參數對空心裝藥質量影響的仿真研究

曹 興，曹紅松，張根生，吳宗婭，趙捍東，劉恒著，王 琪，羅普光

（1. 中北大學機電工程學院，山西 太原 030051；2. 山西江陽化工有限公司，山西 太原 030041；3. 北京航天長征飛行器研究所，北京 100076）

1 引言

聚能破甲戰斗部裝藥采用壓裝法裝藥，該方法將顆粒狀的粉末炸藥倒入模具，在壓機上通過沖頭加壓成為具有一定形狀、一定強度的藥柱［1］。聚能破甲戰斗部裝藥要求裝藥密度高且均勻，這樣在產生足夠能量的同時形成穩定的爆轟波，從而壓垮藥型罩，產生穩定的射流。裝藥密度及其均勻性［2-3］影響聚能破甲戰斗部裝藥質量、發射安全以及毀傷威力。采用壓裝法裝藥時，壓制速率、溫度、壓制方式、松裝密度等工藝參數影響著成型裝藥密度及其均勻性，傳統壓裝法控制成型裝藥質量是通過檢測成型藥柱的密度以及回彈量來判斷裝藥質量的好壞，根據經驗數據不斷調整工藝參數，從而達到滿足要求的成型裝藥。這種方法費時、費力，不能直觀地觀察到藥柱內部應力及相對密度狀態，難以保證成型藥柱質量的一致性。

隨著計算機數值模擬技術的發展，針對炸藥粉末壓制成型的模擬研究有不少成果，梁華瓊等［4］對以HMX為基的高聚物粘結炸藥進行了壓制實驗，用掃描電鏡及激光粒度儀測試表征，揭示了炸藥壓制過程中，炸藥顆粒粒徑變化和顆粒破碎等相關規律。張濤等［5］采用更新拉格朗日方法的熱機-耦合分析法對PBX 粉末溫壓成型過程進行了數值模擬，分析了炸藥壓制過程的應力及相對密度的變化。……