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爆速(VoD)

1880
Historical laboratory scene illustrating the study of explosive materials in solid state physics.

(画像はイメージです)

爆速(VoD)とは、爆発する爆薬内部を衝撃波面が伝播する速度のことです。これは爆薬の性能と威力を測る主要な指標であり、高性能爆薬と低性能爆薬を区別するものです。爆速は密度、粒径、および閉じ込め条件によって影響を受ける特性であり、高性能爆薬の場合、典型的な値は毎秒数千メートルに達します。

爆轟速度(VoD)は、高性能爆薬の特性を評価する上で最も重要なパラメータの一つです。これは、強力な衝撃波によって支えられ、材料中を伝播する化学反応ゾーンの速度を表します。これは、熱伝導に依存する亜音速燃焼プロセスである爆燃とは異なります。VoDは、爆薬の化学組成、物理状態、および起爆条件によって決まります。特定の爆薬の場合、VoDは装薬密度とともに増加し、通常は理論上の最大密度(TMD)までほぼ線形の関係に従います。爆薬の直径も重要な役割を果たします。ある「臨界直径」を下回ると、安定した爆轟を維持できず、VoDは急激に低下します。閉じ込め、つまり爆薬を包む材料の強度も、ガスの横方向への膨張を防ぎ、反応ゾーン内の圧力を高く維持することで、VoDを増加させます。

The Chapman-Jouguet (CJ) theory provides a hydrodynamic model for detonation, predicting the VoD based on the thermodynamic properties of the explosive and its detonation products. The theory posits that the detonation proceeds at a velocity where the flow of the product gases just behind the shock front is sonic relative to the front. This CJ point represents the minimum possible stable detonation velocity. VoD is measured experimentally using various techniques, such as the D’Autriche method, streak photography, or electronic probes placed at known distances along an explosive charge. Values range from around 1,500 m/s for low-density ANFO to over 9,000 m/s for high-performance crystalline explosives like HMX or CL-20.

UNESCO Nomenclature: 2211
固体物理学

タイプ

物理的資産

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • studies of sound propagation by Isaac Newton and Pierre-Simon Laplace
  • ベルンハルト・リーマンによる衝撃波理論の発展
  • invention of chronophotography by Etienne-Jules Marey for capturing fast events
  • ニトログリセリンや綿火薬などの高性能爆薬の合成

アプリケーション

  • 装甲貫通用成形炸薬の設計
  • 鉱山および解体における発破シーケンスのタイミング
  • 高速起爆装置の開発
  • 爆発物バッチの特性評価と品質管理
  • 工学シミュレーションにおける爆発効果のモデリング

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連キーワード:爆速、VoD、衝撃波、高性能爆薬、チャップマン・ジュゲー理論、ブリザンス、爆轟圧力、臨界直径、ANFO、HMX。

歴史的背景

爆速(VoD)

1871
1876
1877
1880
1882-01-01
1884
1885
1870
1873
1877
1880
1882-01-01
1883
1884
1887

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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