国内学者对DDT过程的影响因素做了比较细致的研究,发现约束条件、点火强度、材料物理属性与化学组成、装药密度等都影响到炸药的DDT行为。DDT管的材料不同,对药床产生的约束也不同。赵同虎等人[12][13]研究了DDT管材料对颗粒状RDX床DDT过程的影响,发现DDT管的材料为钢时,RDX的DDT过程为突然转变模式;DDT管的材料为铝时,DDT过程表现为连续转变模式,壳体厚度对DDT形成过程有着很大的影响,其结论是:如果DDT管壳体越薄,那么炸药将会越难形成稳定的爆轰,但是,一旦形成了稳定爆轰,爆轰波将不再受约束的影响。通过一系列实验表明,在强点火具与弱点火具两种实验条件下所引起的诱导爆轰长度具有很大的差距,其结论是:如果点火强度越弱,那么实验中将会有更长的诱导爆轰长度。材料的物理属性与化学组成是影响DDT过程的内在原因,凡是能提高质量燃耗率的因素,都能加快DDT进程。对同一种炸药,装药密度与诱导爆轰长度之间呈“u”曲线变化关系,即存在某一装填密度,使炸药最容易实现由燃烧向爆轰的转变,超过该密度后,诱导爆轰长度随密度的增加而逐渐增加。

研究火炸药等含能材料的DDT过程通常在DDT管中进行,根据实验条件不同,常用的DDT管有两种,一种是两端封闭的厚壁金属管,称为强约束;一种是有机玻璃管或塑料管,称为弱约束。因为金属DDT管强度大,管壁不易变形,容易实现由燃烧到爆轰的转变,所以,大多数实验都采用金属DDT管。对DDT过程的测试手段主要有两种,一种是高速条纹及分幅式摄影技术;一种是电离探针测速和应变片测压法。随DDT研究的不断深入,测试方法也越来越多。在测压方面,除管外贴应变片法外,还使用了管内刻痕法、轴向机械探针法等;在测速方面,除电离探针外,还使用了光纤/光电管装置、高速摄影、轴向电阴丝法等;在流场密度测量方面使用了多通道脉冲X光摄影等方法。

模拟DDT过程的关键是建立合适的数学模型,经过多年努力,国内外学者提出了不少描述DDT过程的数学模型,概括起来有特征线模型、两相流模型和DDT模型[14][15][16][17][18]。A.Macek最早利用特征线法对凝聚相炸药的DDT过程进行了计算;Tarver.C.M在此基础上做了一些改进,但也只能半定量地模拟DDT过程。由于该模型忽略了压缩波作用下颗粒的破碎、熔化、热传导等因素,有待进一步完善。两相流模型采用双连续假设,把炸药的DDT过程近似地看作气固两相流动的过程,用两相流的理论加以描绘。国外学者在两相流模型的应用方面,又出现了3种形式:分离两相流模型、混合两相流模型和平均两相流模型[19]。从目前的研究结果来看,采用最多的是“分离两相流”模型。我国学者在DDT研究方面使用的也主要是两相流模型,并取得了可喜的成果。王平利用“分离两相流”和“弹塑性流动”模型,对炸药的DDT过程进行了准一维计算。王荪源等人对塑料导爆管装药的DDT过程建立了二维非定常两相流数学模型,并编制算法做了计算,姜羲建立了含能材料密实床DDT全站性欧拉二维两相流数学模型,并用SIMPLE型方法做了数值计算。王峥嵘建立了含能材料颗粒床的DDT三维非定常两相流模型,对小区域内圆柱型装药的DDT过程进行了数值模拟。

在DDT数值模拟方面,国内的爆轰数值计算方法还主要以有限差分为主,国外学者则已将有限差分和有限元法两种方法均用在了求解冲击波、爆轰波问题。DDT最后阶段,即冲击波转变为爆轰阶段,其状态参量有急剧变化,这给DDT数值模拟工作带来了很大的困难。由于数值模拟的复杂性,国内外学者在DDT的一维和二维数值模拟上做了不少工作,对三维的数值模拟还需进一步研究。当然,由于条件所限,目前最有实用价值的仍然是二维定常与非定常流动计算[20]。

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