Page 9 - 《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

波形调整器的材料在装药表面形成的超压峰值和反应程度均大于 B 类，但脉冲宽度普遍小于 B 类，显然
材料的结构特性对波形改造的影响显著。

(D=10 mm, H=5 mm, B) (D=5 mm, H=5 mm, δ=13 mm) (D=0 mm, δ=13 mm, A)

(D=10 mm, H=2 mm, B) (D=10 mm, H=5 mm, δ=13 mm) Pulse width/μs Peak pressure Pulse width/μs
(D=11 mm, H=5 mm, A) (D=12 mm, H=5 mm, δ=50 mm) 201 (D=10 mm, δ=13 mm, B) Response phenomenon
(D=12 mm, H=2 mm, B) (D=11 mm, δ=25 mm, A)
1.7 Deflagration area Deflagration 60% 189 1.4 Deflagration area Deflagration 60%
1.6
1.5 Peak pressure Deflagration 25% 1.3 Deflagration 25%
1.4 Response phenomenon Deflagration 10% 155 1.2 Combustion area Deflagration 10%
1.1
1.3
Peak pressure/GPa 1.1 Combustion area Burn out Response phenomenon 138 Peak pressure/GPa 0.9 Burn 90% Response phenomenon 138
1.2
Burn out
1.0
1.0
Burn 90%
0.8
0.9
129
Burn 80%
129
Burn 80%
0.7
128
0.8
0.6
118
0.7
0.6
111
110
Burn 50%
Burn 50%
0.4
0.5 Burn 60% 115 0.5 Burn 60% 115
0.4 Unburned area Unburned 98 0.3 Unburned area Unburned 102
0.3 Individual data 93 0.2 93
0.2
0 10 20 30 40 50 A B 80 2 3 4 5
Thickness of waveform Material of waveform Thickness of flyer/mm
adjuster/mm adjuster
(a) Influence of waveform adjuster on eigenvalue of load (b) Influence of thickness of flyer on eigenvalue of load
(H=5 mm, δ=13 mm, A)
(H=5 mm, δ=13 mm, B) Peak pressure Pulse width/μs
(H=5 mm, δ=25 mm, A) Response phenomenon
(H=2 mm, δ=5 mm, B)
1.7 Deflagration 60%
1.6 Deflagration area
1.5 Deflagration 25%
1.4 Combustion area Deflagration 10%
1.3
Peak pressure/GPa 1.1 Burn 90% Response phenomenon 138
1.2
Burn out
1.0
0.9
133
Burn 80%
129
0.8
128
0.7
121
0.6
115
Burn 50%
111
0.5 Burn 60% 120
110
0.4 Unburned area Unburned
0.3
0.2
0 2 4 6 8 10 12 14 16 85 80
Diameter of defect/mm
(c) Influence of diameter of defect on eigenvalue of load
图 6 不同方案载荷特征值分布
Fig. 6 Eigenvalue distribution of loads in different schemes
3 缺陷装药的高过载安定性的评估模型
3.1 模型的约定条件
从图 6 可以看出，装药缺陷直径、飞片厚度、波形调整器的厚度和材料是本实验装置中影响装药安
定性的刺激主因子。根据聚类法将刺激主因子定义成 3 类，记为集合 U，满足：
U = {X 1 ,X 2 ,X 3 } (3)
X 1 = {x 11 } (4)
X 2 = {x 21 , x 22 } (5)
X 3 = {x 31 } (6)
式中：X 为飞片对装药响应的刺激因子，特征参数 x （j=1）为飞片厚度；X 为波形调整器对装药响应的刺
2
1
1j
激因子，特征参数 x （j=1,2）分别为波形调整器厚度、材料参数（泊松比）；X 为待测装药对其本身响应特
3
2j
征的刺激因子，特征参数 x （j=1）为装药缺陷直径。
3j
为判断集合 U 中装药的反应等级及程度，需对装药的临界燃烧状态、临界爆燃状态和临界爆轰状
态进行界定。由于不同刺激因子之间以及同一刺激因子的不同特性参数之间彼此耦合，变量 a 被引入
用来表征装药的反应度。采用 a 、a 、a 表示燃烧、爆燃、爆轰所需的临界反应度，满足 0＜a ＜a ＜a 。
e
c d c d e
通过反应度 a 所在的区间，判断装药发生反应的等级及程度。对反应度 a 做出以下约定：
101001-6