Page 94 - 《爆炸与冲击》2025年第5期

第 45 卷 吴 昊，等： 基于战斗部侵彻动爆一体化效应的遮弹层设计 第 5 期

*EOS_JWL 状态方程对 Pentolite 炸药爆炸过程中的压力与单位体积内能和爆轰产物相对体积的关系进
行描述：
Å ã Å ã
ω ω ωe
p JWL = A JWL 1− e −R 1 V + B JWL 1− e −R 2 V + (1)
R 1 V R 2 V V
式中：p JW L 为装药爆轰压力；e 为装药单位体积内能；V 为爆轰产物相对体积；A JWL 、B JWL 、R 、R 和 2 ω 为与
1
装药性质相关的常数，取值见表 1。
空气采用*MAT_NULL 材料模型和*EOS_LINEAR_ POLYNOMIAL 状态方程进行描述 [17] ：
2 3 2
p air = C 0 +C 1 v+C 2 v +C 3 v +(C 4 +C 5 v+C 6 v )E 0 (2)
式中：p 为空气压力；C ～C 为与气体有关的常数，其中 C =C =C =C =0，C =C =γ−1，γ 为绝热指数，取
r
6
ai 0 1 2 3 6 4 5
3
5
1.4；E 为初始体积内能，取 2.5×10 J/m ；v=ρ/ρ –1，其中 ρ 和 ρ 分别为空气当前和初始密度。由爆炸波压
0
0
0
力云图可以看出，与球形装药静爆的爆炸波向周围以球面波均匀传播不同，动爆的爆炸波以椭球状传
播，呈现沿运动方向前端凸出且后端平滑的现象，装药运动方向前端冲击波的传播速度和压力高于后端。

Sensors Explosive detonation position
v 0 =536.4 m/s 0.8 m

Sensors
Explosion detonation position

(a) Test setup [16]

Pressure/MPa
1.00
1 m 0.91
Pentolite
Symmetry 0.82
plane 0.73
v 0 =536.4 m/s 0.2 ms 0.4 ms 0.64
0.55
0.46
2 m Air 0.37
0.28
0.19
3 m 0.10
0.6 ms 1.0 ms
(b) Finite element model and pressure contours
图 2 装药运动爆炸试验布置 [16] 与数值模拟
[16]
Fig. 2 Moving charge explosion test setup and numerical simulations

表 1 炸药材料模型和状态方程参数
Table 1 Parameters for material model and equation of state of explosives
–1
–3
炸药类型 密度/(kg·m ) 爆速/(m·s ) 爆压/GPa A JWL /GPa B JWL /GPa R 1 R 2 ω
Pentolite [18] 1 700 7 530 26 541 9.37 4.50 1.1 0.35
TNT [18] 1 630 6 930 21 374 3.75 4.15 0.9 0.35
HMX [19] 1 891 9 110 42 778 7.07 4.20 1.0 0.30
PBXN-109 [20] 1 660 7 600 22 1 341 32.70 6.00 2.0 0.20

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