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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Taylor10

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WSU74

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