Page 81 - 《爆炸与冲击》2025年第9期
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第 45 卷 肖 敏，等： 含空穴炸药硝基甲烷冲击转爆轰过程的数值模拟 第 9 期
波与空穴开始相互作用后，空穴的前表面受压缩后向右移动发生形变，空穴对冲击波产生稀疏作用，使
得左侧的压力和密度下降。当前表面与后表面接近时，空穴周围的密度和压力开始上升。随着空穴被
进一步压缩发生塌陷，会出现局部高温、高压、高密度区域，如图 3 所示，热点附近区域的压力达到
6 GPa 以上。
6 6 6
y/mm 5 y/mm 5 y/mm 5
4 4 4
5 6 7 8 9 5 6 7 8 9 5 6 7 8 9
x/mm x/mm x/mm
p/GPa 1 2 3 4 p/GPa 1 2 3 4 p/GPa 1 2 3 4 5 6 7
(a) 0 μs (b) 0.17 μs (c) 0.37 μs
图 3 4 GPa 冲击压力下不同时刻的压力分布
Fig. 3 Pressure distributions under the impact pressure of 4 GPa at different times
图 4～6 展示的是空穴塌缩后 3 个时刻的密度、压力和爆轰产物质量分数分布。热点附近区域的压
力更高，因此化学反应速率更大，在热点附近形成新的冲击波后，向四周进行扩散。但是，新产生的冲击
波强度并不足以引发爆轰。2.20 μs 时，冲击波波阵面处压力峰值约为 5 GPa，远低于 CJ 爆轰压力，最高
的爆轰产物质量分数也低于 0.03，可以认为几乎没有发生化学反应。
−3
ρ/(g·cm ) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
10 10 10
8 8 8
y/mm 6 4 y/mm 6 4 y/mm 6 4
2 2 2
0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16
x/mm x/mm x/mm
(a) 0.74 μs (b) 1.35 μs (c) 2.20 μs
图 4 4 GPa 冲击压力下不同时刻的密度分布
Fig. 4 Density distributions under the impact pressure of 4 GPa at different times
p/GPa 1 2 3 4 5
10 10 10
8 8 8
y/mm 6 4 y/mm 6 4 y/mm 6 4
2 2 2
0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16
x/mm x/mm x/mm
(a) 0.74 μs (b) 1.35 μs (c) 2.20 μs
图 5 4 GPa 冲击压力下不同时刻的压力分布
Fig. 5 Pressure distributions under the impact pressure of 4 GPa at different times
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