爆炸物理学试卷

一、简答题

1. 简述冲击波感度、爆发点、临界起爆压力的定义。（6分）

2. 简述炸药爆炸的基本特征。（6分）

3. 简述冲击波作用下炸药的热点点火机理。（6分）

4. 简述爆轰波的ZND 模型。（6分）

5. 简述冲击波Hugoniot 曲线的物理意义，并画出p-v 图予以说明。（6分）

6. 简要说明强爆轰、弱爆轰和CJ 爆轰过程各自的主要特征。（6分）

7. 简述燃烧转爆轰（DDT ）过程及其转化条件。（6分）

8. 简述低速爆轰现象，并解释产生低速爆轰现象的原因。（8分）

二、证明题

已知某炸药的稳定爆轰波速度为D ，未反应炸药的声速和粒子速度分别为0c 和0u ，证明爆轰波传播速度相对于波阵面前介质是超声速的，即满足关系式00D u c ->。

三、计算题

1. 实验测得空中某处（温度为15摄氏度）的空气平面正冲击波超压为0.1MPa ，假定气体的状态方程为多方指数状态方程p =A ρk ，其中k=1.4。利用气体冲击波参数关系计算该处的冲击波速度D 和质点运动速度u 。（10分）

2. 密度为ρ0=1.60g/cm 3的某炸药，实验测得其CJ 爆速为6000m/s ，已知ZND 模型爆轰反应区某点A 的压力为21.6GPa 。若炸药和爆轰产物均可用多方指数（γ=

3.0）状态方程来描述，忽略炸药的初始压力，计算：

（1）该炸药爆轰反应区CJ 面上的压力。（5分）

（2）爆轰反应区该点A 的质点运动速度。（5分）

3. 甲烷和空气混合气体的爆轰反应方程式如下：

CH 4+2O 2+8N 2＝CO 2+2H 2O+8N 2+801.72KJ

已知该混合气体及爆轰产物符合多方指数状态方程（k=1.4），计算甲烷和氧气（CH 4+2O 2）混合气体的爆轰波速度和CJ 压力。（10分）

4. 初始密度为ρ0=1.60g/cm3的圆柱形炸药，药柱长L=0.12m，药柱两端均为真空。左端面引爆，炸药的CJ爆速D=6000m/s，假定爆轰产物作一维飞散运动，如图所示。若炸药和爆轰产物的状态方程均为p=Aρ3，忽略炸药的初始压力。计算：空间坐标系下，离引爆面距离x=0.06m处压力随时间的变化。（10分）