内容简介
《内爆冲击动力学》按照认识论规律，从炸药爆轰波基础知识开始，在此基础上介绍爆轰波传播规律及爆轰波的控制方法，而后介绍爆轰波与介质之间的相互作用，层层递进介绍固体中高压冲击波的传播规律，以及高压冲击波与介质的相互作用，球面爆轰波和冲击波相关知识分别融入爆轰波传播和高压冲击波与介质作用章节，最后介绍了冲击动力学实验技术。各部分知识注重前后衔接，循序渐进地引出物理概念，深入浅出地介绍计算方法，并对导出的结论进行深入分析。
《内爆冲击动力学》注重基本概念、基本理论和物理意义的讲解与分析，是火箭军工程大学核工程与核技术专业本科生教材，也可作为弹药工程与爆炸技术、工程力学专业学生的参考书籍，同时还可作为相关专业教师、研究生及科研人员的参考指导书。
目录
第1章 爆轰波基础 1
1.1 爆轰波的CJ模型 1
1.1.1 守恒方程 1
1.1.2 爆轰波基本方程讨论 3
1.2 爆轰波的ZND模型 11
1.2.1 ZND爆轰模型 11
1.2.2 ZND模型爆轰波反应区内的定常解 12
1.3 爆轰产物状态方程 14
1.3.1 理想气体状态方程 14
1.3.2 真实气体状态方程 15
1.3.3 固体模型状态方程 15
1.3.4 液体模型状态方程 16
1.3.5 仅考虑分子间排斥作用的凝聚体状态方程 17
1.3.6 JWL状态方程 17
1.3.7 BKW状态方程 18
1.3.8 VLW状态方程 20
1.4 爆轰参数的近似计算 21
1.4.1 气相爆轰参数近似计算 22
1.4.2 凝聚炸药爆轰近似参数计算 24
1.5 凝聚炸药爆轰参数工程计算方法 26
1.5.1 NMQ法 26
1.5.2 w－h法 28
1.5.3 氮当量法和修正氮当量法 31
1.5.4 混合炸药爆速和爆压经验计算 32
习题 34
第2章 爆轰波传播及其波形控制 35
2.1 爆轰波的反射 35
2.1.1 爆轰波正反射 37
2.1.2 爆轰波正规反射 40
2.1.3 平面爆轰波的马赫反射 44
2.1.4 马赫反射波的整形作用 47
2.2 爆轰波形状的控制 49
2.2.1 直线波发生器 50
2.2.2 平面爆轰波发生器 52
2.2.3 半球波形发生器 53
2.2.4 球形收敛爆轰波发生器 54
2.3 球面爆轰波后流场的特征线方程 55
2.4 球面爆轰波参数计算 59
2.4.1 球面爆轰波参数的计算 60
2.4.2 球面爆轰波参量的三个近似 63
习题 66
第3章 爆轰波与介质的作用 67
3.1 爆轰产物膨胀的规律 67
3.1.1 爆轰产物流动基本方程 67
3.1.2 爆轰产物等熵方程 69
3.1.3 爆轰产物等熵流动方程组 73
3.1.4 爆轰产物流动中状态参数间关系 75
3.2 典型爆轰产物流场 76
3.2.1 一端引爆半无限长装药 76
3.2.2 一端引爆有限长装药 78
3.2.3 中间引爆有限长装药 79
3.3 接触爆炸反射波的判据 86
3.4 爆轰波垂直人射时介质参数计算 87
3.4.1 爆轰波垂直入射的两种类型 87
3.4.2 几种介质中爆炸冲击波计算 91
3.5 爆轰波斜人射介质中冲击波参数计算 95
3.5.1 爆轰波正规斜反射 95
3.5.2 爆轰波非正规斜反射 100
3.5.3 爆轰产物中反射为膨胀波的情况 103
3.5.4 爆轰波斜冲击不同类型的判别 109
3.6 接触爆炸对物体的驱动作用 111
习题 115
第4章 固体中高压冲击波的传播 117
4.1 固体高压冲击波基本方程 117
4.2 固体高压状态方程 118
4.2.1 方程的理论形式 118
4.2.2 Mie－Griineisen状态方程 124
4.2.3 固体冲击波Hugoniot关系 128
4.2.4 二次冲击压缩的Hugoniot关系 129
4.2.5 材料冲击压缩经验关系式 131
4.3 固体介质在高压状态下的等熵流动 133
4.3.1 由热力学关系式确定的等熵方程 134
4.3.2 Grüneisen方程出发的等熵方程 135
4.3.3 Murnaghan等熵方程及其流动 138
习题 141
第5章 高压冲击波与介质的作用 142
5.1 高速撞击所产生的初始冲击波及其作用 142
5.1.1 高速撞击所产生的界面处初始冲击波 142
5.1.2 冲击波在两种介质分界面上的反射与透射 145
5.1.3 固体中冲击波传播的近似图解法 150
5.2 一维平面冲击波的相互作用 153
5.2.1 两冲击波迎面相遇 153
5.2.2 两冲击波同向追赶 155
5.2.3 平面冲击波刚性壁面的反射 157
5.2.4 平面冲击波自由面的反射 158
5.3 球面聚心冲击波的传播 159
5.3.1 Whitham假设 160
5.3.2 冲击波速度D与波面面积A的关系 163
习题 167
前言/序言
爆炸与冲击在国防军事和国民经济领域应用广泛。军事上通过炸药爆炸和弹丸冲击实现对目标的打击与破坏，民用上通过各种工程爆破、爆炸成型与焊接实现各类工程的建设或设备的制造。本书融合了爆炸冲击与内爆相关理论，以武器内爆效应、战斗部终点效应为应用背景，着重介绍炸药爆轰、爆轰波传播及其与介质的相互作用高压冲击波在介质中的传播及其与介质的作用、球面爆轰波及冲击波传播等知识。
全书共分6章。第1章介绍爆轰波基础知识，着重讲述了爆轰波CJ模型与ZND模型，爆轰产物状态方程；第2章介绍爆轰波传播及波形控制，着重讲述了爆轰波反射波形控制方法及球面波传播理论知识；第3章介绍爆轰波与介质的相互作用，着重讲述了爆轰波与介质之间的反射过程与计算方法；第4章介绍固体中高压冲击波的传播理论，着重讲述了固体中高压冲击波计算所必需的状态方程与等熵方程；第5章介绍高压冲击波与介质的作用，着重讲述了高速撞击产生的初始冲击波及一维平面冲击波的相互作用过程，并讲述了球面聚心冲击波的计算方法；第6章介绍冲击实验技术，着重讲述了霍普金森杆与气体炮实验技术。考虑课程思政教学的需要，附录中介绍了与书中理论相关的人物生平与事迹，方便读者阅读与参考。
本书结合最近多年来的教学科研实践，参考吸取国内外的一部分科研成果以及相关书籍的内容编纂而成，在此向有关单位和作者一并表示感谢。限于作者的水平，书中难免存在不足和不妥之处，衷心欢迎读者批评指正。
作者
2025年4月于西安
