书籍详情
爆轰物理
作者：张震宇,田占东,陈军,段卓平
出版社：国防科技大学出版社
出版时间：2016-09-01
ISBN：9787567304611
定价：¥68.00
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内容简介
本书的主要对象是从事凝聚炸药爆轰研究领域的初学者和那些要与炸药爆轰装置打交道并在工作中需要用到爆轰专业知识的人们。本书分为九章，第一章为爆轰波的CJ理论；第二章阐述了爆轰波的经典定常结构理论与ZND模型；第三章介绍了凝聚态炸药和爆轰产物的状态方程；第四章给出了与凝聚态炸药爆轰及安全性课题相关的实验结果、理论模型和定性结论；第五章介绍了几种常见、有影响的反应速率模型及其推导方法和基本物理概念；第六章讨论了反应流场的实验分析方法；第七章描述了冲击起爆和爆轰过程的宏观唯象数值模拟方法；第八章介绍了含铝炸药爆轰模型；第九章固体含能材料的燃烧。
作者简介
暂缺《爆轰物理》作者简介
目录
第一章 爆轰波的CJ理论
1.1 爆轰波的基本关系和CJ理论
1.2 理想气体中的爆轰波和爆燃波
1.3 一般性介质理想爆轰和爆燃的Jouguet规则证明
1.4 活塞问题解的确定性
1.4.1 活塞问题
1.4.2 流体动力学方程组的初、边值问题
1.4.3 活塞问题解的确定性
参考文献
第二章 爆轰波经典定常结构理论与zND模型
2.1 爆轰波的ZND模型
2.2 爆轰波反应区流动的定常解
2.2.1 有耗散项的形式
2.2.2 无耗散的形式(ZND模型)
2.2.3 爆轰波反应区内的压力变化速率和热转换性系数
2.2.4 熵变化方程
2.2.5 冻结声速与平衡声速
2.2.6 反应流动方程组
2.3 爆轰波阵面内有简单反应的理想气体爆轰波
2.3.1 单一不可逆反应的爆轰
2.3.2 单一可逆反应的爆轰
2.4 本征爆轰和病态爆轰
2.4.1 摩尔数减少的单一不可逆反应的爆轰(病态爆轰)
2.4.2 黏性爆轰
2.5 非理想爆轰和炸药的直径效应
2.5.1 非理想爆轰的流管理论
2.5.2 球、柱面爆轰波的爆速
2.5.3 爆速与药柱直径的关系
参考文献
第三章 凝聚态炸药及爆轰产物状态方程
3.1 凝聚态炸药爆轰产物的性质
3.1.1 Abel余容稠密气体状态方程
3.1.2 固体状态方程
3.2 爆轰产物的经验状态方程
3.2.1 常k状态方程
3.2.2 计算爆轰波参数的Jones公式
3.2.3 常β和常α状态方程
3.2.4 JWL状态方程
3.2.5 其他形式的JWL状态方程
3.3 涉及化学的爆轰产物状态方程
3.3.1 BKW和HOM状态方程
3.3.2 Kamlet的简单方法
3.4 未反应炸药状态方程
3.4.1 未反应炸药的冲击Hugoniot曲线
3.4.2 未反应炸药JWL状态方程
3.4.3 未反应炸药HOM状态方程
参考文献
第四章 凝聚态炸药的点火、起爆与爆轰波传播
4.1 热起爆
4.1.1 凝聚态炸药在恒温或缓慢加热时的爆炸现象
4.1.2 均温系统热爆炸稳定理论
4.1.3 不定常均温系统热爆炸理论
4.1.4 一维反应系统的不定常热爆炸理论
4.2 均质炸药的冲击起爆(SDT)
4.3 非均质炸药的冲击起爆(SDT)
4.3.1 冲击起爆实验
4.3.2 非均质炸药冲击起爆机理及热点理论
4.4 固体炸药的非冲击点火
4.4.1 点火机制
4.4.2 本构模型
4.4.3 点火模型
4.4.4 部分计算结果
4.5 爆燃向爆轰的转变(DDT)
4.5.1 点火引发的DDT过程
4.5.2 活塞压缩引发的DDT过程
4.6 爆轰波传播
4.6.1 爆轰压力测量及ZND模型的实验验证
4.6.2 爆轰波传播
参考文献
第五章 非均质炸药化学反应速率模型
5.1 Forest Fire反应速率模型
5.1.1 反应冲击波唯一增长迹线假设
5.1.2 Forest Fire反应速率模型的推导
5.1.3 Forest Fire反应速率模型
5.2 Lee-Tarvet点火与增长反应速率模型
5.2.1 点火与增长二项反应速率模型
5.2.2 点火与增长三项反应速率模型
5.2.3 对点火项的修正一模拟冲击钝化和拐角效应
5.3 多过程热点反应速率模型
5.3.1 JTF多过程两项经验热点模型
5.3.2 JTF多过程三项经验热点模型
5.4 与炸药初始微细观结构相关的反应速率模型
5.4.1 Kim反应速率模型
5.4.2 双球壳空穴塌缩模型
5.4.3 热点统计模型
5.5 小结
参考文献
第六章 反应流场的实验分析方法
6.1 冲击起爆Lagrange分析方法
6.1.1 全压力计Lagrange分析方法
6.1.2 由粒子速度计记录确定反应流场的方法
6.2 冲击起爆初期带反应流体动力学过程的解析模型
6.2.1 CIM模型
6.2.2 CIM模型的改进
6.2.3 模型结论
6.3 爆轰波反应区流场的Lagrange分析方法
6.3.1 反应方程
6.3.2 爆轰波反应区流场的Lagrange分析方法
6.3.3 对PBX-9404炸药的应用
6.3.4 对PBX-9502炸药的应用
6.4 小结
参考文献
第七章 爆轰的数值模拟
7.1 流体动力学数值计算方法简介
7.1.1 有限差分方法
7.1.2 有限元方法
7.2 爆轰反应区流场的计算
7.2.1 SIN程序对反应区混合物状态的计算方法
7.2.2 压力或温度相关反应材料模型的计算方法
7.2.3 熵相关反应材料模型的计算方法
7.3 一种用于冲击起爆和爆轰计算的特征线方法
7.3.1 特征线的概念
7.3.2 一维带反应流体动力学特征线数值计算方法
7.4 爆轰驱动计算方法
7.5 小结
参考文献
第八章 含铝炸药爆轰模型
8.1 含铝炸药的爆轰性能及反应机制
8.1.1 试验现象描述
8.1.2 含铝炸药的非理想爆轰性质与铝粉反应机制
8.2 含铝炸药稳定爆轰反应区模型
8.3 含铝炸药的非理想爆轰模型
8.3.1 非理想炸药爆轰产物JWL和JWLS状态方程
8.3.2 JWL—Guirguis爆轰产物状态方程
8.3.3
1.1 爆轰波的基本关系和CJ理论
1.2 理想气体中的爆轰波和爆燃波
1.3 一般性介质理想爆轰和爆燃的Jouguet规则证明
1.4 活塞问题解的确定性
1.4.1 活塞问题
1.4.2 流体动力学方程组的初、边值问题
1.4.3 活塞问题解的确定性
参考文献
第二章 爆轰波经典定常结构理论与zND模型
2.1 爆轰波的ZND模型
2.2 爆轰波反应区流动的定常解
2.2.1 有耗散项的形式
2.2.2 无耗散的形式(ZND模型)
2.2.3 爆轰波反应区内的压力变化速率和热转换性系数
2.2.4 熵变化方程
2.2.5 冻结声速与平衡声速
2.2.6 反应流动方程组
2.3 爆轰波阵面内有简单反应的理想气体爆轰波
2.3.1 单一不可逆反应的爆轰
2.3.2 单一可逆反应的爆轰
2.4 本征爆轰和病态爆轰
2.4.1 摩尔数减少的单一不可逆反应的爆轰(病态爆轰)
2.4.2 黏性爆轰
2.5 非理想爆轰和炸药的直径效应
2.5.1 非理想爆轰的流管理论
2.5.2 球、柱面爆轰波的爆速
2.5.3 爆速与药柱直径的关系
参考文献
第三章 凝聚态炸药及爆轰产物状态方程
3.1 凝聚态炸药爆轰产物的性质
3.1.1 Abel余容稠密气体状态方程
3.1.2 固体状态方程
3.2 爆轰产物的经验状态方程
3.2.1 常k状态方程
3.2.2 计算爆轰波参数的Jones公式
3.2.3 常β和常α状态方程
3.2.4 JWL状态方程
3.2.5 其他形式的JWL状态方程
3.3 涉及化学的爆轰产物状态方程
3.3.1 BKW和HOM状态方程
3.3.2 Kamlet的简单方法
3.4 未反应炸药状态方程
3.4.1 未反应炸药的冲击Hugoniot曲线
3.4.2 未反应炸药JWL状态方程
3.4.3 未反应炸药HOM状态方程
参考文献
第四章 凝聚态炸药的点火、起爆与爆轰波传播
4.1 热起爆
4.1.1 凝聚态炸药在恒温或缓慢加热时的爆炸现象
4.1.2 均温系统热爆炸稳定理论
4.1.3 不定常均温系统热爆炸理论
4.1.4 一维反应系统的不定常热爆炸理论
4.2 均质炸药的冲击起爆(SDT)
4.3 非均质炸药的冲击起爆(SDT)
4.3.1 冲击起爆实验
4.3.2 非均质炸药冲击起爆机理及热点理论
4.4 固体炸药的非冲击点火
4.4.1 点火机制
4.4.2 本构模型
4.4.3 点火模型
4.4.4 部分计算结果
4.5 爆燃向爆轰的转变(DDT)
4.5.1 点火引发的DDT过程
4.5.2 活塞压缩引发的DDT过程
4.6 爆轰波传播
4.6.1 爆轰压力测量及ZND模型的实验验证
4.6.2 爆轰波传播
参考文献
第五章 非均质炸药化学反应速率模型
5.1 Forest Fire反应速率模型
5.1.1 反应冲击波唯一增长迹线假设
5.1.2 Forest Fire反应速率模型的推导
5.1.3 Forest Fire反应速率模型
5.2 Lee-Tarvet点火与增长反应速率模型
5.2.1 点火与增长二项反应速率模型
5.2.2 点火与增长三项反应速率模型
5.2.3 对点火项的修正一模拟冲击钝化和拐角效应
5.3 多过程热点反应速率模型
5.3.1 JTF多过程两项经验热点模型
5.3.2 JTF多过程三项经验热点模型
5.4 与炸药初始微细观结构相关的反应速率模型
5.4.1 Kim反应速率模型
5.4.2 双球壳空穴塌缩模型
5.4.3 热点统计模型
5.5 小结
参考文献
第六章 反应流场的实验分析方法
6.1 冲击起爆Lagrange分析方法
6.1.1 全压力计Lagrange分析方法
6.1.2 由粒子速度计记录确定反应流场的方法
6.2 冲击起爆初期带反应流体动力学过程的解析模型
6.2.1 CIM模型
6.2.2 CIM模型的改进
6.2.3 模型结论
6.3 爆轰波反应区流场的Lagrange分析方法
6.3.1 反应方程
6.3.2 爆轰波反应区流场的Lagrange分析方法
6.3.3 对PBX-9404炸药的应用
6.3.4 对PBX-9502炸药的应用
6.4 小结
参考文献
第七章 爆轰的数值模拟
7.1 流体动力学数值计算方法简介
7.1.1 有限差分方法
7.1.2 有限元方法
7.2 爆轰反应区流场的计算
7.2.1 SIN程序对反应区混合物状态的计算方法
7.2.2 压力或温度相关反应材料模型的计算方法
7.2.3 熵相关反应材料模型的计算方法
7.3 一种用于冲击起爆和爆轰计算的特征线方法
7.3.1 特征线的概念
7.3.2 一维带反应流体动力学特征线数值计算方法
7.4 爆轰驱动计算方法
7.5 小结
参考文献
第八章 含铝炸药爆轰模型
8.1 含铝炸药的爆轰性能及反应机制
8.1.1 试验现象描述
8.1.2 含铝炸药的非理想爆轰性质与铝粉反应机制
8.2 含铝炸药稳定爆轰反应区模型
8.3 含铝炸药的非理想爆轰模型
8.3.1 非理想炸药爆轰产物JWL和JWLS状态方程
8.3.2 JWL—Guirguis爆轰产物状态方程
8.3.3
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