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弹箭与制导学报2025年第06期:DNAN基熔铸炸药动态拉伸力学行为及损伤特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵东;屈可朋;胡雪垚;王奕鑫;肖玮;

单位:西安近代化学研究所;西北工业大学化学与化工学院;

摘要:为获取2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药在动态拉伸条件下的力学性能及损伤特性,结合分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB)加载技术开展动态巴西实验,获得了不同加载强度下DNAN基熔铸炸药的间接拉伸强度;通过高速摄影,获取了试样表面裂纹的萌生演化过程,并使用数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术得到了试样表面的位移场和应变场分布;借助扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)观察并分析了加载前后试样断面的损伤特征;建立了该炸药的黏弹性统计裂纹本构模型(Visco-SCRAM),对动态巴西试验展开数值模拟,得到了试样位移场、应变场、应力场和损伤度分布云图。结果表明:该炸药在130 GPa/s、190 GPa/s、340 GPa/s应力率下的间接拉伸强度和失效应变分别为2.14 MPa和6.11‰、2.96 MPa和2.38‰、5.10 MPa和1.64‰;间接拉伸加载下,试样断面发生了较多的界面脱黏,随加载强度增大HMX颗粒破坏模式由沿晶断裂向穿晶断裂转变;数值模拟与试验结果符合较好,建立的模型能有效描述炸药在间接拉伸条件下的动态力学行为和损伤破坏过程。

关键词:材料力学;;DNAN基熔铸炸药;;巴西试验;;力学行为;;损伤;;数值模拟

基金资助:国防重大基础预研专项