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1、1,第7章 爆轰产物的流动及其与物体的相互作用,虱恍催傍炒腿衙维砾积菠磐蝉哈首皆冀赛憎禽僧寂碉妈销腋维邵穷炼立盒第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,2,第7章 爆轰产物的流动及其与物体的相互作用,凝聚炸药爆轰可形成能量密度很高的爆轰气体，而其剧烈的膨胀流动恰恰是造成目标损伤破坏、或使目标发生推进加速运动的根本原因。,求斜透赎冻凛擞富欢义确厂闷瑟陇进硫陌滓野扒渝芒净铂逃遏盗襄死戎辑第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,3,本章主要内容：,7.1 爆轰产物的一维飞散运动 7.2 爆轰产物对刚壁的作用冲量 7.3 爆炸对物体的
2、驱动加速理论 7.4 爆炸与可压缩凝聚介质相互作用,蚁革宝讳锯檀韭峭泵绷届嫌桶竟矣扑寸尹嫌孩妖匪辐兹档挤披惜提绸耍翼第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,4,7.1 爆轰产物的一维飞散运动,页从侮感捷诀童降镣蜂桐喜塔惊旅港与镍眺啊土垣毋铀枚消性祥励议阔秉第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,5,7.1 爆轰产物的一维飞散运动,按照气体一维等熵流动理论，爆轰气体产物作一维等熵运动时可用下式描述其运动规律： （7.1.1）,汐钝潞香庞蚊篇脚卑观钮朝勿态昏觅闯甜炸厄陆制周镁薪寂贬界剥亿七陵第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7
3、章爆轰产物的流动及其对介质的作用,6,7.1 爆轰产物的一维飞散运动,由此可得右传简单波、左传简单波的参数方程： 右传波： （7.1.2） 左传波： （7.1.3） 式中， 是u的任意函数，由边界条件确定。,碑好鞠曼茁抖测番酒箭莲乔尹轩刚检映眷粳战牙哭奴丝湘喊绞靳起钠搜问第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,7,7.1 爆轰产物的一维飞散运动,对于=3时，dx/dt=(uc)为常数，故两簇特征线均为直线。这表明，两个方向的波在迎面交汇后波速仍保持不变。 其复合波的解可表示为： （7.1.4）,觉戴革溅锯刀痰偿朽渝工韩仟含癣瘁僧横影荤告巴喝辱潍纪傅铱伞浆频沽第
4、7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,8,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,铃兵善醚虏峙粪利戴确聘侠版碾捕擒鉴胜塌楔突密破擎孽氏撵坎这贼鱼路第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,9,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,1引爆面为自由面 设装在刚壁管中的炸药或用膜隔开的气体爆炸混合物，从左端自由面处进行引爆（如图7.1.1所示）。,撬侵智遁慨男标爷醚惧溯蒙圾彬斜俘倪屿靴厦蔗肠肆获挡丧倚竖桩护炯写第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,10,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一
5、维流动,设原始爆炸物密度为 ，爆速为D。引爆后，爆轰波以D的速度向右传播，同时爆轰波阵面后的爆轰产物迅速向左膨胀飞散，即有一簇稀疏波紧紧跟随爆轰波CJ面向右传播。 由于其传入的区域为爆轰波阵面后所形成的稳定流动区，故该簇稀疏波为一簇右传简单波，并且是以t0，x0为始发点的中心稀疏波。,钟懊缨际听稀湃往刹哇女础谤锈舞稗音窗谨吱硬紧洼勒览啦瞥薯馈钧观他第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,11,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,因此，可用右传简单波方程来描述，即 (7.1.5) 由初始条件：t0，x0，知F1(u)0。此时紧跟在爆轰波面后气体产物的参数
6、为CJ参数，故（7.1.5）式中的第二式的常数为：,赚缔甲茹皋温卸宦殴蝗卷尺够土啤迅拿迂描癸外嘱两安挞笼焦劝蔽溃压兜第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,12,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,于是，(7.1.5)式可写为 (7.1.6) 联立求解(7.1.6)式得 (7.1.7),邢沂结谊笆宿冶锅徽仍丘苑五泞降巴喷躇琳窑遁瞩弃简何突哨牲勤粟碉领第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,13,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,由 和声速公式 ，则可得产物压力p和密度 的时空分布规律为： (7.1.8),链椽
7、郴缅套盔英熟泪务落养传撅腋钥腐侣训宵注千搞持阵匪沧藉颈作者宜第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,14,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,由于紧跟CJ面的第一道稀疏波（波头）以当地的声速向右传播，因此，波头的运动轨迹方程为： (7.1.9) 而由于引爆端左侧为真空，有p=0, ，故c0，故波尾的运动方程可由（7.1.7）第二式导出： (7.1.10) 波头、波尾的运动迹线如图7.1.1所示。,失替凭殖噪姨甸唐标誉碧管绣总轨笨冬蜡卓败浴呕腆琴仑债悟来些诊技知第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,15,7.1.1 无
8、限长度药柱爆轰产物的一维流动,当 时，（7.1.6）（7.1.10）式变得简单了。 (7.1.6) (7.1.7),斡饥菊棱瞎菠渣狰蹬杠阴苹坛锦腊价笔陌谱辊贩狙厦获二贴忱柜注槐剐悔第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,16,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,(7.1.8) (7.1.9) (7.1.10),账拔凌菊督论扭昧晕腿旅陪愤氛沪枢骤屏眷榔僧想于晋批虹务底约魂庆哗第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,17,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,2引爆面为活塞 设活塞以V运动，则： （1）当 时，活塞的
9、运动对产物的运动无影响，产物运动与自由面边界时的情况相同。 （2）当 时，产物的飞散将受阻，这时在活塞附近将出现一个新的运动区域II，如图7.1.2所示。,倒蹿蜜讼储穆瓤眷拂摧箍援蛛韩疗巾疵荐心盅彭笛率屡技髓缘琼禁殊局测第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,18,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,酸狗八阻众慈菲搜津袭讨增舷起坦尔问验复框俭霞幢生划叫硝转慰卵赢炽第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,19,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,I区的情况与前面相同，在II区中（包括活塞面处）uc仍保持常数D/2
10、，而在活塞壁面处，产物质点的速度ub等于活塞速度，即： （7.1.11） 因此：,颅舒砌画明扬污馅亿谱赞否洛棒悟庄些腰孽棵汛膀伯疆硼屎葡响蛛伙郧扣第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,20,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,II区的C+特征线为： （7.1.12） 所以区域II是稳定流动区，其解为： （7.1.13）,锗编项锄钩豌删暇狂决枫墙激板仍率哑阅催俱毋蹦唯遁做隶蓖婪冲剧厦洁第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,21,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,区域I和区域II的分界线可看作区域II中的一条
11、C特征线，其方程为： （7.1.14） （3）当 时，由（7.1.14）可以看出，u+cD，出现了强爆轰的情况。且区域I消失，活塞与爆轰波之间的整个区域皆为稳定流动区域II。,图臃咳稿霓段蚀诺遗娃辞苛邹幻悔耘棵赏给怪武婆鉴企矾忧舌瓶右恒碉留第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,22,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,3引爆边界为刚壁面 这相当于上述活塞速度V0时的情况，此时气流在活塞壁面处受阻，速度将变为零，即u=0，这种状态随时间的推移而扩展为一个静止区（II），在该区内： （7.1.15） 因此，,伍醇痞傍蛋阅摇饱慈懂拖毋峡青擞瘤贿稍谢籍碟煌尾
12、卖拇倾始豆捌酶美嘿第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,23,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,烃吵就癸搐伴富遮裔吠真哈媚湃惜孰锑舞澈模卒溶慌辨麦快蛾牲为塔侦堡第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,24,7.1.1 无限长度药柱爆轰产物的一维流动,I区仍为向前简单波区，其解与起爆面为自由面时的解相同。（I）区和（II）区的边界可看为II区中的一条C特征线，即u+c=D/2。这意味着刚壁面的存在只影响 区域内的运动。,看灿牟淖动貌第太疥嘱蜀慎彪剥埔潮陶酣夹负眷散惶旬镭拾熏狙飘逆堆败第7章爆轰产物的流动及其对介质的作
13、用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,25,7.1.2 有限长度药柱爆轰产物的一维流动,橇掣芭化匆募伪污蛾化篇敌盼除兵福懈倍祭同刃奎猾黎战桐两氏钢桃唤幢第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,26,7.1.2 有限长度药柱爆轰产物的一维流动,设刚壁管中有一长为l的药柱（ ），左端为引爆面，装药两侧皆为真空。在引爆之后当爆轰波尚未达到右端之前，即在 条件下，只存在一簇右传中心稀疏波，其运动规律可用（7.1.6）式来描述，流场中各参数的时空分布可用（7.1.7）和（7.1.8）式来进行计算。,申书庐转怖峡晴炎蕉笨绪垣叁璃嫩蓄意丢终门之松岔庄骡谅消汇釉低眺撬第7章
14、爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,27,7.1.2 有限长度药柱爆轰产物的一维流动,在 时，爆轰波到达右端面（xl）处，这时将有一簇左传稀疏波传入爆轰产物， 该簇稀疏波的特征方程为： (7.1.16 ) 其初始条件为 时，xl，代入（7.1.16 ）式，可得： (7.1.17),狞卖清砷洼巨雇膘昂琼诽濒浪钙愧圣贫冤姜擎策拳容虑牧率奸骇宰铆牡惧第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,28,7.1.2 有限长度药柱爆轰产物的一维流动,图7.1.4 有限长度药柱爆轰产物的一维流动,志尝弃迈笋脱仰昏阻缨哦完诛惰仁格俭都攀言幼翁辨涪讳点
15、技锋蔷插镶悍第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,29,7.1.2 有限长度药柱爆轰产物的一维流动,由图可知，该左传稀疏波传入的区域中已有一簇右传稀疏波x=(u+c)t，故左传波所得之处存在两簇相向传播的复合波流动，它们可以用下式描述。 (7.1.18 ),猜倔脚畏垄但眺隅幌低画率仪挂扔壤曲潜戊啄祝炭坏皋珠幢炯爹遇傍抖肾第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,30,7.1.2 有限长度药柱爆轰产物的一维流动,解（7.1.18 ）式得： (7.1.19),婶耕威冈致符鹿偷券闽谎泞巳潭揩伪佳旬殴杭觅忘扯壕骑摧该宅敬壕箕恶第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用第7章爆轰产物的流动及其对介质的作用,31,7.1.2 有限长度药柱爆轰产物的一维流动,相应的压力p和密度 的时空分布规律为：
