第三章机 械 能 起 爆

第一节 热点理论

机械起爆关系到使用的可靠性，生产、运输、贮存和使用的安全性。

机械方式起爆（油井雷管改为机械能起爆如落杆撞击针）。

一、热点的成长和熄灭

, 0=t

, tc

cK

eC

QZ

x

T

xx

Tk

t

T

QZeTx

Tc

RTE

RTE

其中：

和爆炸延滞期。的临界温度，临界尺寸此式可解出爆炸时热点

/2

2

/22

2

2

t

热点温度 1TT ax 热点温度 1TT ax

)0( 00 TxTT 降为处，即热点中心处温度

二、热点温度及尺寸计算基本方程中取放热项为零（炸药反应热不计）

（无量纲温度代入）

中心边界条件：

X

T

xx

Tk

t

T 22

2

ta

k2

X

T

xx

Ta

T 22

22

))/( 2 cmascm

ck —热点半径（—热扩散系数

解方程得：

说明：在 t1 内热点中心温度能保持在爆发点，热点可引爆炸药，反之，热点中心温度低于爆发点，则热点不能爆。

kt

aTTTT

2

010 2336.0exp02.2exp)(

，不能爆炸下，热点可爆炸，否则在k

at

2

04.00

kat /04.0 21 热爆炸的临界时间为：

则临界时间关系变为：

0/2

01

RTEeQZE

cRTt

0/2

0 RTEeQZE

cRT

k

a 2

04.0

图 12

热点绝热 由热爆炸基本方 可得 ：

非绝热临界半径 ac为（由费里曼用数值解求得）

,02 T

0

21

211

/exp/

/ln/

RTEQEZcRTt

ettERTTT

21

12

1 exp25 RTEQZEkcRTac 临界半径：

)exp()(

00 RTEQZ

TTkac

第二节 摩擦起爆

摩擦力 (f—摩擦系数， w—正压力载荷 )

两物体直接接触存在咬合力，紧靠在一起物体存在吸附力圆柱在平板上运动，功 ： （ v——速度 ）

wfF

vfw

（ J——热功当量； ） JfwvTaarT

raar )(4

1)( 2121

2

两接触表面的传热系数21 ,aa

)(4 21 aaJr

vfT w

温升

图 14

粘流体：

事例：工厂中洗浮药水倒门外后，工人晒衣服时鞋与地面摩擦将鞋跟炸掉

注意：生产中不能摩擦。 摩擦感度影响因素见书。

emThAvH 2

)(2 cmhAvT —耗能—H

—粘度—

A—— 面积v—— 速度

h—— 薄 膜 厚度

第三节 撞击感度 机理（见教材） 两种感度表示法： 1 、 50%落高 ; 2 、固定高度，测爆炸百分数。 撞击感度影响因素： 1 ）落锤硬度和反跳高度 2 ）杂质影响：

，感度热导率

，感度硬度

，感度熔点

3 ）药剂式样量和结晶尺寸

TMD=Theoretical Maximum Density 理论最大密度： P = P 大 , 感度小； P 小 , 感度大。

)3

1(h

Dc

第四节 针刺起爆

一、机理

爆炸的必要条件：针刺要

有 一定的速度。

爆炸产生热点擦药粒与针面相对位移摩

挤压药粒，药粒间摩擦尖端撞击

击针给药剂的力导致T

NF

作用侧面

二、影响因素（详细分析见书） （ 1 ）炸药的装药密度； （ 2 ）针尖角度； （ 3 ）击针的硬度与导热系数； （ 4 ）杂质。

击针 击针尖部面积，兵器部规定： 0.5 ～ 1.0

mm2

第五节 气泡绝热压缩

∴炸药都存在气泡 注：压雷管时，只能慢慢压，如压快，可能因气泡热点而导致雷管爆炸。 76年伦道夫 关于单个空气气泡的压缩起爆的过程是：

TMD 装药

02

22

01

11

21

xxx

Tk

x

Tk

03

23

2

22

22

xxx

Tk

x

Tk

散热 化学反应项

气泡温度变化，时间↑气泡体积↑压力↑温度↑但一定时间，炸药塑性变形，气泡压力、体积不变。

区）区）（

区）

区）

3)(exp(,3)(

2(

1(

333

3

323

32

32

22

22

22

21

12

11

RT

EARR

c

H

x

Ta

t

T

x

Ta

t

T

x

Ta

t

T

复习思考题1.简述空气气泡的压缩起爆过程。2.何为热点学说？形成热点的方式有哪些？3.热点成长和熄灭的条件和热起爆的关系是什么？

4.影响机械起爆的因素有哪些？并说明各因素之间的制约关系。