h. soury
-
مواد منفجره نظیر اکتوژن (اچ. ام. ایکس) در دسته مواد منفجره ثانویه با حساسیت بالا قرار می گیرند که به صورت پودری بوده و معمولا به روش پرسی شارژ می شوند. بررسی رفتار این مواد تحت موج شاک همواره چالش محققان بوده است. در این تحقیق رفتار هیدرودینامیکی این مواد در لوله شاک به صورت دوفازی بررسی شد. در مدل سازی سیستم های دوفازی با حضور موج شاک، معادلات دیفرانسیل از نوع هذلولوی هستند؛ لذا برای تسخیر پالس فشار در لوله شاک، نیاز به حلگر ریمان است. در این تحقیق از نرم افزار اکوژن برای شبیه سازی استفاده شد. این نرم افزار مجهز به مدل چند فازی کاپیلا است و برای حل معادلات دیفرانسیل از حلگر ریمان با قابلیت تسخیر موج شاک استفاده می کند. شبیه سازی لوله شاک در دو حالت پالس فشار با دامنه پایین و پالس فشار با دامنه بالا با استفاده از مدل دو فازی کاپبلا انجام و برای اعتبارسنجی از داده های تحقیقات قبلی استفاده شد. مقایسه نتایج شبیه سازی با داده های محققین قبلی، اختلافی کم تر از 5% را نشان داد.
کلید واژگان: مخلوط گاز - جامد، لوله شاک، اکتوژن (اچ ام ایکس)، جریان سرد، مدل دو فازی کاپیلاPorous explosives such as octogen (HMX) are classified as high-sensitivity secondary explosives, which are in powder form and are usually charged by the pressing method. Investigating the behavior of these materials under shock waves has always been a challenge for researchers. In this research, the hydrodynamic behavior of these materials in the shock tube was investigated in a two-phase manner. In the modeling of two-phase systems with the presence of shock waves, the differential equations are hyperbolic; Therefore, to capture the pressure pulse in the shock tube, a Riemann solver is needed. In this research, Ecogen software was used for simulation. This software is equipped with Kapila's multiphase model and uses a Riemann solver with the ability to capture shock waves to solve differential equations. Simulation of the shock tube in two modes of pressure pulse with low amplitude and pressure pulse with high amplitude was carried out using two-phase Kapila model and data from previous researches were used for validation. Comparing the results of the simulation with the data of previous researchers showed a difference of less than 5%.
Keywords: Gas-Solid Mixture, Shock Tube, Octogen (HMX), Cold Flow, Kapila Two-Phase Model -
یکی از مهمترین مباحثی که هنگام کار با مواد پرانرژی مطرح است، آغازش این مواد می باشد. از میان روش های مختلف آغازش مواد پرانرژی در صنایع نظامی و غیر نظامی، آغازش با موج شاک اهمیت ویژه ای دارد. مطالعه عددی و شبیه سازی پدیده آغازش با شاک مواد منفجره چگال، وابسته به مدل هایی موسوم به مدل های سوزش می باشد که در واقع نرخ تبدیل مواد واکنش نداده به محصولات انفجار را توصیف می کنند. از میان مدل های سوزشی که تاکنون برای مواد منفجره ارایه شده است، مدل آغازش و رشد (I&G) از مطرح ترین و پرکاربردترین مدل ها می باشد. در این مقاله، هدف بدست آوردن ثوابت نرخ واکنش I&G برای مواد شدیدالانفجار است. بدین منظور روشی جدید برای کالیبراسیون کاملا خودکار ثوابت I&G برای استحصال بهترین مقادیر ارایه شده است. در این مقاله، الگوریتم بهینه ساز ژنتیک با هیدروکد شبیه ساز ارتقاء یافته Fortran SIN کوپل گردیده است. کالیبراسیون انجام شده بر اساس کمینه سازی اختلاف بین داده های فشار محاسبه شده و داده های تجربی بدست آمده از حسگرهای فشار مانگانینی در آزمون های آغازش با شاک بوده است. نتایج بهینه سازی پارامتر های I&G برای ماده منفجرهComp-B ، نشان دهنده دقت خوب الگوریتم می باشد؛ به نحوی که پس از کالیبراسیون، اختلاف نمودار تاریخچه ی فشار بدست آمده از محاسبات این مقاله و داده های تجربی در حدود 15% بدست آمد و از این نظر نسبت به نتایج گزارش شده در مراجع پیشین در حدود 6% دقیق تر است.
کلید واژگان: مدل سوزش، آغازش و رشد (I، G)، شاک، مواد شدیدالانفجار، Comp-B، کالیبراسیون، الگوریتم ژنتیکOne of the most important issues when working with energetic materials is their initiation. Of the various methods of energetic materials initiation in the military and civilian industries, shock initiation is of particular importance. Numerical and simulation study of the shock initiation of condensed phase explosives is related to models called burning rate models, which describe the conversion rate of unreacted materials to detonation products. Among the burning rate models that have been proposed for explosives so far, the Ignition and Growth (I&G) model is one of the most popular and widely used models. In this paper, the genetic optimization algorithm is coupled with an upgraded Fortran SIN simulator hydrocode. The calibration was based on minimizing the difference between the calculated pressure data and the experimental data obtained from manganin pressure gages in the shock initiation tests. The results of optimizing the I&G parameters for Comp-B demonstrates good accuracy of the algorithm; So that after calibration, the difference between the pressure history obtained from the calculations of this paper and the experimental data was about 15% and in this respect is about 6% more accurate than the results reported in previous reseorches.
Keywords: Burning Model, Ignition, Growth (I&G), Shock, High Explosive Materials, Comp-B, Calibration, Genetic Algorithm -
در مقاله حاضر به مطالعه انفجار سمپاتیک پرداخته شده است. در این نوع انفجار، موج شاک حاصل از یک ماده منفجره با عبور از محیط های خنثی، باعث القای انفجار در ماده منفجره دوم می شود. مطالعه این پدیده در مبحث ایمنی انبارهای مهمات و حمل و نقل آن ها دارای اهمیت است. در تحقیق حاضر انفجار سمپاتیک در خرج Comp-B مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا تاثیر ضخامت ماده میانجی (گپ) و نوع و ساختار مواد بکار رفته به عنوان مانع در پیش گیری از وقوع انفجار سمپاتیک بررسی شده است. نتایج نشان داد که یک لایه شن با ضخامت مناسب که توسط لایه های نازکی از مواد پلیمری نگه داشته شده است، در مقایسه با سایر مواد کارآیی بالاتری دارد و به خوبی از بروز انفجار سمپاتیک پیشگیری می کند. بررسی ها در این پژوهش گویای عدم انفجار القایی در خرج گیرنده از جنس Comp-B با فاصله 20 میلی متری در حضور تک مانع آهن و همچنین موانع تشکیل شده از جنس شن + پلکسی، شن + اپوکسی، شن + لاستیک به صورت لایه ای می باشد.
کلید واژگان: آغازش، انفجار سمپاتیک، مواد شدید الانفجار، موج شاک، اتوداینIn this paper, the sympathetic detonation is studied. In this type of detonation, the shock wave of an explosive by passing through a neutral environment (gap) induces the detonation in the second explosive. The study of this phenomenon is important to the safety of the ammunition depot and their transportation. In the present study, the sympathetic detonation in Comp-B has been studied. In this regard, the effect of the thickness of the gap and the type and composition of the materials used as the barrier in preventing the occurrence of sympathetic detonation has been investigated. The results showed that a thick layer of fine sand, held by thin layers of polymeric material, is more efficient than other materials and can prevent sympathetic detonation well. The results indicate that a 20 mm single iron barrier and also 20 mm barriers consisting of sand + Plexiglas, sand + epoxy and sand + rubber prevent from the sympathetic detonation of the Comp-B acceptor.
Keywords: Initiation, Sympathetic Detonation, Explosive Materials, Shock Wave, Autodyn -
آغازش تراک توسط شاک موضوعی مهم در ارزیابی ایمنی مواد منفجره و طراحی زنجیره آتش و تجهیزات انفجاری است. مطالعات تجربی در این زمینه بسیار مشکل و پرهزینه بوده و به تجهیزات پیشرفته نیازمند است؛ ازاین رو، شبیه سازی ابزاری مفید و مناسب برای مطالعه این پدیده می باشد. هدف این مقاله، توسعه یک کد کامپیوتری برای شبیه سازی یک بعدی آغازش مستقیم مواد پرانرژی است. برای این منظور هیدروکد متن باز Fortran SIN به عنوان مبنا قرارگرفته و مدل سوزش I&G به آن اضافه شده است. با استفاده از کد توسعه یافته، آغازش ماده منفجره Comp-B با شاک های پالسی بادوام شبیه سازی شده است. مطابقت خوبی بین نتایج به دست آمده با نتایج سایر مراجع مشاهده شد؛ به عنوان مثال در شبیه سازی آغازش Comp-B با شاک 78/3 گیگا پاسکال، فاصله پیمایش تا دتونیشن 8/14 میلی متر به دست آمد که در مقایسه با نتایج تجربی مراجع معتبر، 7/5 درصد اختلاف دارد.
کلید واژگان: آغازش با شاک (SDT)، شبیه سازی، کد Fortran SIN، مدل سوزش، IG، Comp-BDetonation initiation by shock is an important issue in the explosive safety assessment , design of the explosive train and explosive devices. Experimental studies in this area are very difficult, expensive, and require advanced equipment. Therefore, simulation is a useful and suitable way for studying this phenomenon. The purpose of this article is to develop a one-dimensional computer code for simulation of the direct initiation of energetic materials. The Fortran SIN hydrocode, was used for this purpose and the I&G burn model was added to this code. The developed code was used to simulate the direct initiation of the Comp-B by sustained shock pulses. A good agreement was observed between the present simulation results and the results of other references. For example, in the simulation of the initiation of Comp-B by 3.78 GPa shock, the run distance to detonation was 14.8mm, which the difference between this value and the reported experimental data is 5.7%.
Keywords: Shock Initiation, Simulation, Fortran-SIN, Reactive Burn Model, I&G, Comp-B -
در این مقاله، برای مواد شدیدالانفجار با معادله حالت و نرخ سوزش کلی، بر مبنای روش «دینامیک شوک تراک» (DSD) معادلات اولر واکنشی در ناحیه ی واکنش مابین شوک پیشرو و مکان صوتی حل شده اند و به این وسیله تاثیر انحنای جبهه ی تراک در دو حالت واگرا و همگرا بر سرعت انتشار و خواص محصولات حاصل از آن به دست آمده است. معادلات حاکم، در دستگاه متصل به جبهه ی تراک نوشته شده اند و در استخراج آنها فرض شده که انحنای جبهه ی تراک نسبت به طول نیمه واکنش4، کم است و تغییرات هندسه ی آن نسبت به زمان عبور ذره از ناحیه ی واکنش به آهستگی صورت می گیرد. نتایج به دست آمده از این تحقیق بر نتایج مراجع معتبر کاملا منطبق می باشد. این تحلیل نشان می دهد که با افزایش انحنای جبهه، سرعت تراک واگرا نسبت به تراک تخت پایا کم شده و در صورتی که انحناء از حدی بیشتر شود، تراک میرا خواهد شد. در صورتی که تراک به صورت همگرا منتشر شود، با کوچک شدن اندازه ی شعاع موج تراک، سرعت و قدرت آن به شدت افزایش می یابد. در ناحیه ی واکنش مواد شدیدالانفجار، مواد اولیه و محصولات واکنش به صورت همزمان حضور دارند. برای محاسبه ی خواص این مخلوط، نیاز به استفاده از یک سری فرضیات است که با نام قواعد مخلوط شناخته می شوند. در این تحقیق، تاثیر قواعد مخلوط بر خواص تراک تخت پایا و تراک خمیده بررسی می شود. نتایج این تحقیق نشان می دهد که فرم قواعد مخلوط تاثیر چندانی بر خواص تراک تخت ندارد. اما این اثر در تراک خمیده واگرا کاملا مشهود و قابل توجه است. به نحوی که سرعت انتشار تراک و در نتیجه فشار، چگالی و سایر خواص پشت آن را به مقدار زیادی تغییر می دهد.
کلید واژگان: شدیدالانفجار، دینامیک شوک تراک (DSD)، قاعده ی مخلوط، تراک همگرا، تراک واگراIn this study, the reactive Euler equations are solved in the reaction zone between the leading shock and sonic locus for curved detonations propagating in high explosives. The explosive material is described by general equation of states and reaction rate law. The investigation is carried out by the "Detonation Shock Dynamics" (DSD) method. The effects of the front curvature on the detonation velocity and its properties are determined for divergent and convergent detonations. Governing equations are written in shock attached frame and simplified assuming small detonation front curvature (relative to half-reaction length) and slow-varying shape (relative to particle pass time through reaction zone). It is observed that increasing the front curvature leads to decreasing of the diverging detonation velocity relative to the corresponding ZND detonation. Besides, for curvature higher than a critical limit the detonation fails. Decreasing the converging detonation curvature radius causes a dramatic increase in the detonation velocity and pressure. In the reaction zone of the high explosive materials, the reactant and products exist simultaneously. Computation of the mixture properties needs some assumptions known as the mixture rule. In the present work, the effects of the mixture rule on the planar and curved detonation is studied. It is demonstrated that the kind of the mixture rule does not have considerable effects on the planar detonation. However, its effect on the curved diverging detonation is significant and leads to a substantial change of the detonation properties such as the velocity and pressure.
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.