飛片材料對電爆驅(qū)動(dòng)飛片速度的影響-論文.pdf

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1、飛片材料對電爆驅(qū)動(dòng)飛片速度的影響259文章編號：1006—9941(2014)02—0259—04飛片材料對電爆驅(qū)動(dòng)飛片速度的影響王翔，譚凱元，文尚月0，劉清杰，葉輝(中國工程物理研究院化工材料研究所，四川綿陽621900)摘要：采用任意反射面激光位移干涉測試技術(shù)(DisplacementInterferometerSystemforAnyReflector，DISAR)分別獲得了聚酯薄膜飛片、鋁／聚酯薄膜飛片及銅／聚酯薄膜飛片在金屬箔電爆驅(qū)動(dòng)下的速度歷程。結(jié)果表明，在充電電壓為25．4kV時(shí)，聚酯薄膜飛片在加速腔中的有效加速時(shí)間為1．6s，最高速度約4．4km·S～；鋁／聚酯薄膜飛片和銅／聚

2、酯薄膜飛片在加速腔中的有效加速時(shí)間均大于3．0s，最高速度均小于4．0km·S～。電爆驅(qū)動(dòng)時(shí)，飛片材料對其運(yùn)動(dòng)特性有較大影響。金屬／聚酯薄膜飛片相對于聚酯薄膜飛片更利于保持飛片的運(yùn)行姿態(tài)，但飛行同樣距離時(shí)其速度要低。關(guān)鍵詞：應(yīng)用物理；任意反射面激光位移干涉測試技術(shù)(DISAR)；飛片速度歷程；金屬箔電爆中圖分類號：TJ55；O59文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOl：10．3969／i_issn．1006—9941．2014．02．027測速方法，它是應(yīng)用光的多普勒頻移效應(yīng)，通過記1引言錄某一運(yùn)動(dòng)介質(zhì)在不同時(shí)間(時(shí)間間隔極小)的反射光的差拍頻率，從而獲得運(yùn)動(dòng)介質(zhì)的位移一時(shí)間歷程，電爆驅(qū)動(dòng)飛片是強(qiáng)脈沖電流快速加

3、熱金屬箔片導(dǎo)與VISAR技術(shù)相比，不會(huì)發(fā)生條紋丟失現(xiàn)象且能夠測致其氣化、爆炸并驅(qū)動(dòng)飛片高速運(yùn)動(dòng)的一種短脈沖加載量勻速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。目前國內(nèi)外對電爆驅(qū)動(dòng)飛片研究大技術(shù)，它在炸藥起爆特性、材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究領(lǐng)域都采用聚酯薄膜(Mylar)或聚酰亞胺薄膜作為飛片材中均有重要應(yīng)用?？烧{(diào)節(jié)飛片速度和厚度來實(shí)現(xiàn)其在料，而利用其它材料的飛片特別是帶有金屬材料的飛目標(biāo)靶中產(chǎn)生的壓力大小和脈寬，因此，準(zhǔn)確測定飛片片進(jìn)行研究的還鮮見報(bào)道。為了研究不同飛片材料對運(yùn)動(dòng)速度非常重要。電爆驅(qū)動(dòng)下飛片運(yùn)動(dòng)速度可由理電爆驅(qū)動(dòng)飛片運(yùn)動(dòng)特性的影響，本實(shí)驗(yàn)采用DISAR測論預(yù)估和實(shí)驗(yàn)獲得。理論預(yù)估主要通過分析電爆驅(qū)動(dòng)試技術(shù)對電爆驅(qū)動(dòng)

4、鋁／聚酯薄膜、銅／聚酯薄膜組合飛飛片運(yùn)動(dòng)的物理過程，建立相應(yīng)的物理模型，用數(shù)值或片及單獨(dú)的聚酯薄膜飛片運(yùn)動(dòng)速度歷程進(jìn)行了測試。解析的方法求解。實(shí)驗(yàn)研究主要借助光學(xué)或光電結(jié)合的實(shí)驗(yàn)技術(shù)獲得電爆驅(qū)動(dòng)飛片運(yùn)動(dòng)的速度歷史。電2實(shí)驗(yàn)爆驅(qū)動(dòng)飛片速度的實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)主要分為有機(jī)玻璃臺(tái)階法和激光干涉測速方法。1976年，WeingartLee2．1實(shí)驗(yàn)原理首先將有機(jī)玻璃臺(tái)階法用于測試電爆驅(qū)動(dòng)飛片速度，DISAR測速系統(tǒng)基本原理如圖1所示，它是利用激其缺點(diǎn)是只能測試飛片飛行過程中飛片某一段飛行距光照射運(yùn)動(dòng)樣品時(shí)產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)進(jìn)行速度測試的。離內(nèi)的平均速率，無法記錄飛片加速、飛行的全過程，激光器發(fā)射一束激光人射到

5、運(yùn)動(dòng)樣品表面，入射而且測試誤差較大。20世紀(jì)80年代末90年代初，隨光與樣品的運(yùn)動(dòng)方向夾角為0，樣品的運(yùn)動(dòng)速度為u，著激光干涉測試技術(shù)的發(fā)展，任意反射面激光干涉測則在0方向上放置的探測器接收光頻率為：速(VelocityInterferometerSystemforAnyReflector，r=f0(cosO1+cos02)(1)VISAR)技術(shù)在電爆驅(qū)動(dòng)飛片速度測試中發(fā)揮了L重要作用。但任意反射面激光位移干涉測試技術(shù)式中，f和分別為反射激光和入射激光頻率，Hz；C(DISAR)卻是近十年發(fā)展起來的波剖面激光位移干涉為空氣中的光速，m·S～；0和0分別為人射激光和反射激光與被測物體運(yùn)動(dòng)方向的夾

6、角，。。收稿日期：2013_o4．o2；修回日期：2013-06—26作者簡介：王翔(1974一)，碩士，助理研究員，主要從事炸藥爆轟性能研在位移干涉儀中，入射光與反射光幾乎都垂直于究。e—mail：wxS711@21cn．corn運(yùn)動(dòng)樣品表面，此時(shí)，則公式(1)簡化為：CHINESEJOURNALOFENERGETICMATERIALS含能材料2014年第22卷第2期(259-262)r_s．E～／Ir‘s6543210654飛片材料對電爆驅(qū)動(dòng)飛片速度的影響261一層1izm厚的鋁膜來降低透光率、增加反射率，進(jìn)而片(第1組)，在加速腔中運(yùn)行到4．5s時(shí)，飛片速度提高測試精度；對于金屬／聚酯薄

7、膜組合飛片，由于金有一個(gè)間斷跳躍(圖3和圖4中A點(diǎn)對應(yīng)位置)，說明屬層本身是不透明的，為了提高測試精度只需增加金此時(shí)飛片運(yùn)動(dòng)姿態(tài)發(fā)生明顯的變化，飛片的完整性或?qū)賹幼杂擅娴姆瓷渎始纯?。增加金屬層自由面的反射平面性可能遭到破壞，而對于金屬／聚酯薄膜組合飛片率有兩種方式可采用：(1)對金屬層自由面進(jìn)行打磨(第2，3，4組)，它們在加速腔中的有效運(yùn)行時(shí)間遠(yuǎn)大光滑處理；(2)在金屬層自由面貼膜(鍍膜)。為了