Page 10 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 李 强，等： 含缺陷装药高过载安定性的表征和评估 第 10 期

(a) a∈[0,1]。
(b) 对任意 a，当满足 0≤a＜0.2，则装药未反应；当满足 0.2≤a＜0.3，则装药发生燃烧反应；当满足
0.3≤a＜0.6，则装药发生爆燃反应。当满足 0.6≤a≤1，则装药发生爆轰反应。

3.2 装药安定性评估模型
基于图 6 中实验数据，构建装药在过载下安定性的唯象表征模型。引入转换因子 k，校正、平衡测试
装置各特征参数对反应度 a 取值的影响；并基于实验数据，通过遗传算法重复迭代转换因子 k 取值，使得
模型所得反应度 a 满足约定。各特征参数条件下装药的反应度 a 满足关系：
j
i
ï Å ãò
1 8 x ij
a = ± arctan k ij −1 a ij ≥0.2 (7)
i j
2 5π x b−ij
ï Å ãò
1 2 x ij 3
a = ± arctan k ij −1 − a ij ＜0.2 (8)
ij
8 5π x b−ij 20
式中：a 为第 i 类刺激因子的第 j 各特征参数的 表 2 各种转换因子的取值
j
i
反应度；k 为转换因子，取值如表 2 所示；x 为
j
j
i i Table 2 Values of various conversion factors
第 i 类刺激因子的第 j 个特征参数值；x j 为第
b−i
影响因素 k 11 k 21 k 22 k 31
i 类 刺 激 因 子 第 j 个 特 征 参 数 对 应 的 临 界 燃 烧
取值范围 5.20～5.30 2.80～2.90 1.20～1.25 0.10～0.25
值，临界燃烧值可依据基本假设条件获得；x 随
j
i 注：k 1 为飞片厚度转换因子；k 2 为波形调整器厚度转换因子；
1
1
着 装 药 的 响 应 程 度 升 级 而 增 加 时 ， “ ± ” 取
k 2 为波形调整器泊松比转换因子；k 3 为装药缺陷直径转换
2
1
“+”，反之取“−”；当 x b−i j 为 0 时，x /x b−i j 取 因子。
ij
1+10 x ，其中 n 为 x 中最大值的指数。
−n
j
i
ij
联立式 (7)、(8)，可得装药在刺激因子 X 下的反应度 a ：
i
i
m i
1 ∑
a = w ij a ∗ (9)
i ij
m i
j=1
式中：m 为 i X 对应的特征参数的数量；w 为各刺激因子的权重值。各权重值所占比重记为 W，w 的和
j
i
j
i
i
与 W 的和均为 1，满足以下关系：

w 1 j = {1.000}



w 2 j = {0.775,0.225}
(10)
w 3 j = {1.000}



W = {0.306,0.194,0.500}
若不同刺激因子的反应度 a 均处于同一反应区间，则可通过加权平均的计算方法计算装药的反应
i
度 a：
3
1 ∑
a = w i a (11)
3 i
i=1
若不同刺激因子的反应度值 a 处于不同反应区间，采用加权平均的计算方法会导致待测装药的反
i
应信息丢失，此时装药的反应度 a 按下式计算：
n−m m
1 ∑ ∑
a = min(a i ,w i )+ w j a (12)
3 j
i=1 j=1
式中：m 为使装药处于较低反应等级的刺激因子个数，w 和 j a 为对应的刺激因子的安全度和权重值。
j
由于飞片的刺激因子 X 以及波形调整器刺激因子 X 通常共同作用，该联合作用的冲击加载的反应
1
2
度被记为 a 。联立式 (7)、(8)、(10)，求得装药在刺激因子 X 、X 作用下的反应度 a 、a 。以式 (10) 为初始
2
p 1 1 2
条件，对 a 进行加权求值，满足以下关系：
p
101001-7