Page 71 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 杨 光，等： 基于雷管与铝热剂起爆的混合生物质爆破剂爆炸特性分析 第 10 期

3.2 爆速及猛度测试分析
根据爆速（D）和猛度（B）实验结果，因素 A、
B、C 条件下 9 组正交实验结果如图 7 和表 4 所 1 2 3
示。通过极差分析法 [36] 分析不同因素对爆速及 14.4 mm 16.3 mm 17.7 mm
猛度的影响，结果如表 5 所示。具体做法为先计
算每一因素在各水平下的数据和，再除以水平
数，同一个因素下用最大值减去最小值，则得到
K v 表示各因素在水平 n
该因素的极差。表中， n
k v K v /3， 4 5 6
(n=1, 2, 3) 下的爆速和猛度的平均值， =
n n
R 表示爆速和猛度在同一因素里不同水平下的 15.2 mm 16.4 mm 16.8 mm
v
极差，极差越大说明该因素越重要，反之则该因
素对爆速的影响越小。
由表 4 可知，混合生物质爆破剂在第 3 组实
验条件下（雷管起爆、氧气压力为 9 MPa、钢管
壁厚为 2.5 mm）表现出最优爆炸性能，最大爆速 7 8 9
为 2 976 m/s，最大猛度为 17.7 mm。这一数据表 15.6 mm 16.0 mm 17.3 mm
明，在本实验工况范围内，通过调控氧气压力和
优化约束条件可实现爆速与猛度的协同提升，从
而获得最优工况组合，为生物质爆破体系参数优
化提供了定量依据。需要指出的是，该规律的适
用范围仍受工况限制，其在更复杂或更大尺度系
图 7 猛度正交实验结果
统中的有效性有待后续研究进一步验证。通过 Fig. 7 Results of brisance orthogonal experiments
极差分析法拆解起爆方式（因素 A）、氧气压力
（因素 B）、钢管壁厚（因素 C）的影响权重发现，爆速维度下三者的极差分别为 2、92、21，猛度维度极差
分别为 0、0.8、0.3。极差大小直接反映影响程度，可见，氧气压力对爆速和猛度的影响最为显著，钢管壁
厚次之，而起爆方式的作用相对较弱。因起爆方式对爆炸威力影响有限，且具备可替代性，为生物质爆
破剂的多样化激发方式提供了可行空间。

表 4 爆速及猛度正交实验结果 表 5 爆速及猛度极差分析
Table 4 Orthogonal test results of explosion Table 5 Range analysis of explosion
velocity and brisance velocity and brisance
起爆 氧气压力p/ 钢管壁厚M/ 爆速D/ 猛度B/ 平均 爆速D/(m·s ) 猛度B/mm
−1
NO.
方式 MPa mm (m·s ) mm 类型 因素A 因素B 因素C 因素A 因素B 因素C
−1
1 S0 5 1.5 2 624 14.4 v
K 2 777 2 654 2 744 16.1 15.1 15.7
1
2 S0 7 2.0 2 731 16.3 v
K 2 773 2 736 2 770 16.1 16.2 16.3
2
3 S0 9 2.5 2 976 17.7
K v 2 772 2 932 2 808 16.3 17.3 16.6
3
4 S1 5 2.0 2 657 15.2
k v 1 926 885 915 5.4 5.0 5.2
5 S1 7 2.5 2 766 16.4
k v 924 912 923 5.4 5.4 5.4
6 S1 9 1.5 2 897 16.8 2
k v 924 977 936 5.4 5.8 5.5
7 S2 5 2.5 2 682 15.6 3
2 92 21 0 0.8 0.3
8 S2 7 1.5 2 712 16.0
R v
9 S2 9 2.0 2 923 17.3
102301-8