多孔發射藥沖擊受力模擬仿真

張天偉，代淑蘭，李曼麗，陳春林2，

（1. 中北大學 環境與安全工程學院，山西 太原 030051；2. 瀘州北方化學有限公司，四川 瀘州 646000）

1 引言

隨著身管武器朝著高膛壓、高初速、高裝填密度方向的不斷發展，膛內的力學環境越來越惡劣，發射安全性問題愈來愈突出。近幾十年來，世界各國都相繼在武器研制、演習和戰場上發生過膛炸事故。發射藥床的破碎是導致膛炸的根本原因之一［1-2］。在點火沖擊力和燃燒時產生的氣體壓力作用下，發射藥床受到碰撞、擠壓作用，發射藥顆粒間的應力增加，使藥粒出現裂紋甚至破碎。破碎后的藥粒燃燒表面積迅速增加，燃氣生成速率也大大提高，最大膛壓隨之升高并超出身管壓力極限從而引起膛炸事故［3］。因膛炸事故帶來的安全問題與經濟損失，迫使人們越來越多的關注發射藥的力學特性。

由于實驗研究需消耗大量的人力、物力，越來越多的學者選擇經濟高效的數值仿真方法，同時數值仿真也是對試驗現象進行理論分析的重要手段［4-5］。楊佩樺［6］用體積形變沖擊功來表征發射藥的抗沖擊性能。芮筱亭等［7］用有限元法對發射藥在靜載及沖擊載荷下的力學行為進行了數值仿真，研究了發射藥粒的破碎機理。洪俊等［8］采用離散單元法建立了發射藥粒的破碎模型，模擬了發射藥粒以不同初速沖擊剛性界面的破碎過程。趙曉梅等［9］利用ANSYS研究了單孔管狀、七孔管狀及七孔梅花發射藥在靜態載荷下的應力應變情況?？妆螅?0］采用ANSYS 研究了單孔管狀發射藥在沖擊載荷下的力學性能?！?br>