飞片材料对电爆驱动飞片速度的影响-论文.pdf

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1、飞片材料对电爆驱动飞片速度的影响259文章编号：1006—9941(2014)02—0259—04飞片材料对电爆驱动飞片速度的影响王翔，谭凯元，文尚月0，刘清杰，叶辉(中国工程物理研究院化工材料研究所，四川绵阳621900)摘要：采用任意反射面激光位移干涉测试技术(DisplacementInterferometerSystemforAnyReflector，DISAR)分别获得了聚酯薄膜飞片、铝／聚酯薄膜飞片及铜／聚酯薄膜飞片在金属箔电爆驱动下的速度历程。结果表明，在充电电压为25．4kV时，聚酯薄膜飞片在加速腔中的有效加速时间为1．6s，最高速度约4．4km·S～；铝／聚酯薄膜飞片和铜／聚

2、酯薄膜飞片在加速腔中的有效加速时间均大于3．0s，最高速度均小于4．0km·S～。电爆驱动时，飞片材料对其运动特性有较大影响。金属／聚酯薄膜飞片相对于聚酯薄膜飞片更利于保持飞片的运行姿态，但飞行同样距离时其速度要低。关键词：应用物理；任意反射面激光位移干涉测试技术(DISAR)；飞片速度历程；金属箔电爆中图分类号：TJ55；O59文献标志码：ADOl：10．3969／i_issn．1006—9941．2014．02．027测速方法，它是应用光的多普勒频移效应，通过记1引言录某一运动介质在不同时间(时间间隔极小)的反射光的差拍频率，从而获得运动介质的位移一时间历程，电爆驱动飞片是强脉冲电流快速加

3、热金属箔片导与VISAR技术相比，不会发生条纹丢失现象且能够测致其气化、爆炸并驱动飞片高速运动的一种短脉冲加载量匀速运动目标。目前国内外对电爆驱动飞片研究大技术，它在炸药起爆特性、材料动态力学性能研究领域都采用聚酯薄膜(Mylar)或聚酰亚胺薄膜作为飞片材中均有重要应用。可调节飞片速度和厚度来实现其在料，而利用其它材料的飞片特别是带有金属材料的飞目标靶中产生的压力大小和脉宽，因此，准确测定飞片片进行研究的还鲜见报道。为了研究不同飞片材料对运动速度非常重要。电爆驱动下飞片运动速度可由理电爆驱动飞片运动特性的影响，本实验采用DISAR测论预估和实验获得。理论预估主要通过分析电爆驱动试技术对电爆驱动

4、铝／聚酯薄膜、铜／聚酯薄膜组合飞飞片运动的物理过程，建立相应的物理模型，用数值或片及单独的聚酯薄膜飞片运动速度历程进行了测试。解析的方法求解。实验研究主要借助光学或光电结合的实验技术获得电爆驱动飞片运动的速度历史。电2实验爆驱动飞片速度的实验测试技术主要分为有机玻璃台阶法和激光干涉测速方法。1976年，WeingartLee2．1实验原理首先将有机玻璃台阶法用于测试电爆驱动飞片速度，DISAR测速系统基本原理如图1所示，它是利用激其缺点是只能测试飞片飞行过程中飞片某一段飞行距光照射运动样品时产生的多普勒效应进行速度测试的。离内的平均速率，无法记录飞片加速、飞行的全过程，激光器发射一束激光人射到

5、运动样品表面，入射而且测试误差较大。20世纪80年代末90年代初，随光与样品的运动方向夹角为0，样品的运动速度为u，着激光干涉测试技术的发展，任意反射面激光干涉测则在0方向上放置的探测器接收光频率为：速(VelocityInterferometerSystemforAnyReflector，r=f0(cosO1+cos02)(1)VISAR)技术在电爆驱动飞片速度测试中发挥了L重要作用。但任意反射面激光位移干涉测试技术式中，f和分别为反射激光和入射激光频率，Hz；C(DISAR)却是近十年发展起来的波剖面激光位移干涉为空气中的光速，m·S～；0和0分别为人射激光和反射激光与被测物体运动方向的夹

6、角，。。收稿日期：2013_o4．o2；修回日期：2013-06—26作者简介：王翔(1974一)，硕士，助理研究员，主要从事炸药爆轰性能研在位移干涉仪中，入射光与反射光几乎都垂直于究。e—mail：wxS711@21cn．corn运动样品表面，此时，则公式(1)简化为：CHINESEJOURNALOFENERGETICMATERIALS含能材料2014年第22卷第2期(259-262)r_s．E～／Ir‘s6543210654飞片材料对电爆驱动飞片速度的影响261一层1izm厚的铝膜来降低透光率、增加反射率，进而片(第1组)，在加速腔中运行到4．5s时，飞片速度提高测试精度；对于金属／聚酯薄

7、膜组合飞片，由于金有一个间断跳跃(图3和图4中A点对应位置)，说明属层本身是不透明的，为了提高测试精度只需增加金此时飞片运动姿态发生明显的变化，飞片的完整性或属层自由面的反射率即可。增加金属层自由面的反射平面性可能遭到破坏，而对于金属／聚酯薄膜组合飞片率有两种方式可采用：(1)对金属层自由面进行打磨(第2，3，4组)，它们在加速腔中的有效运行时间远大光滑处理；(2)在金属层自由面贴膜(镀膜)。为了