基于反向撞击法的JB-9014 炸药Hugoniot 关系测量*

裴红波，刘俊明，张 旭，舒俊翔，黄文斌，郑贤旭

（1.中国工程物理研究院流体物理研究所，四川 绵阳 621999；2.中国工程物理研究院研究生部，四川 绵阳 621999）

炸药的冲击Hugoniot 关系是指炸药从同一初始状态出发，经过不同的冲击压缩达到终态的集合[1]。它反映了冲击波后炸药热力学状态量之间的关系，其对标定未反应炸药的状态方程、研究炸药的冲击起爆、进行爆轰数值模拟以及理解爆轰反应区结构具有重要的意义，实际应用中使用最多的炸药Hugoniot 关系就是炸药中冲击波速度D 与波后粒子速度u 之间的关系。大量实验表明，在凝聚介质中冲击波的速度D 与其波后质点速度u 之间，在相当宽的速度范围（或压力范围）存在着线性关系[2]：

式中：a 和b 为待定系数，需要通过实验测量确定。

到目前为止，已经有多种测试炸药冲击Hugoniot 关系的方法，如楔形药实验法[3]、冲击波速度对比法[4]、压力对比法[5-6]、速度对比法[7]、组合式电磁速度计法等[8-9]。测试手段方面，采用的有电磁速度计[3,7-11]、扫描相机[3-4]、VISAR[10-11]、锰铜压力计[5-6,12-13]等。由于炸药为不导电材料，常被用来测量金属材料的电探针技术在测量炸药冲击Hugoniot 关系中应用较少。在加载技术方面，近年来采用的主要是气炮加载、透镜加载。相比于炸药透镜加载，火炮或者气炮加载平面性更好，而且更易控制和测试输入压力的大小。不同于金属等惰性材料，炸药在强冲击波作用下会发生反应，这就要求测试所用的传感器具有较短的响应时间，否则仪器记录到的就是一部分反应后炸药的冲击Hugoniot 状态，从而给测试数据引入较大的不确定度。……