CN112946229B - 一种基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于圆筒‑薄片装置的含铝炸药性能获取方法，属于评价含铝炸药做功性能技术领域，解决了现有圆筒实验局限性强、无法基于圆筒实验研究含铝炸药性能的问题。方法步骤为：利用圆筒‑薄片装置分别对含铝炸药、含惰性材料炸药进行爆炸实验，获得含铝炸药在爆轰驱动过程中圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、薄片运动距离随时间的第一变化关系，以及含惰性材料炸药在爆轰驱动过程中薄片运动距离随时间的第二变化关系；基于圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、第一变化关系及第二变化关系，得到含铝炸药爆轰产物的状态方程；基于含铝炸药爆轰产物的状态方程，得到含铝炸药的爆炸性能。
Description
技术领域
本发明涉及评价含铝炸药做功性能技术领域，尤其涉及一种基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法。
背景技术
在高能炸药研究中，高威力是追求的主要目标之一。在炸药中加入金属颗粒是提高炸药威力的重要途径。目前，在军用高威力炸药中，含铝炸药占了很大比例。铝粉主要从两方面提高炸药爆炸威力：一方面，铝粉反应放出大量热量，提高炸药爆热，使炸药总能量增加；另一方面，铝粉反应改变了炸药爆轰能量释放进程，使炸药爆轰能量输出时间延长，从而提高炸药做功能力。充分认识含铝炸药爆轰特性和铝粉在爆轰中的反应机理，能够优化含铝炸药配方，改善炸药能量输出结构，从而提高炸药威力。
炸药驱动圆筒的实验方法可以评估其金属加速做功能力，实验获得的是圆筒二维定常膨胀状态下的速度，含铝炸药圆筒实验忽略起爆方式和轴向边界稀疏的影响，便于对铝粉的二次反应情况评估。目前对于含铝炸药驱动圆筒做功，国内外研究重点在实验方面，然而圆筒实验无法对圆筒膨胀过程中铝粉的反应规律进行准确的测量和描述，进而无法建立炸药的做功性能和铝粉在爆轰产物中反应机理的关系，因此圆筒实验对于含铝炸药而言具有很大的局限性。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，用以解决现有圆筒实验对于含铝炸药而言具有很大的局限性、无法基于圆筒实验研究含铝炸药性能的问题。
本发明实施例提供了一种基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，所述圆筒-薄片装置至少包括圆筒及设置在所述圆筒中的、随爆轰驱动过程轴向运动的金属薄片，所述方法包括：
步骤S1：利用圆筒-薄片装置分别对含铝炸药、含惰性材料炸药进行爆炸实验，获得所述含铝炸药在爆轰驱动过程中圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、薄片运动距离随时间的第一变化关系，以及所述含惰性材料炸药在爆轰驱动过程中薄片运动距离随时间的第二变化关系；所述含惰性材料炸药由所述含铝炸药中的铝替换为等质量的惰性材料得到；
步骤S2：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、第一变化关系及第二变化关系，得到含铝炸药爆轰产物的状态方程；
步骤S3：基于所述含铝炸药爆轰产物的状态方程，得到所述含铝炸药的爆炸性能。
在上述方案的基础上，本发明还做出了如下改进：
进一步，所述步骤S2包括：
步骤S21：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、第一变化关系及第二变化关系，得到铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系；
步骤S22：基于所述铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系，得到所述含铝炸药爆轰产物的状态方程。
进一步，所述步骤S21中通过执行以下步骤获取所述铝粉反应度随爆轰产物相对比容的变化关系：
步骤S211：基于所述第一变化关系及第二变化关系及公式(1)，得到每一时刻的铝粉反应度：
其中，m表示所述薄片的质量，η表示薄片驱动做功效率，QAl表示铝的反应热，m1表示所述含铝炸药的质量；α表示所述含铝炸药中铝粉的质量分数；vAl(t)和vLiF(t)分别表示所述含铝炸药、含惰性材料炸药在爆轰驱动过程中第t时刻的薄片速度，基于所述第一变化关系得到vAl(t)，基于所述第二变化关系得到vLiF(t)，λ(t)表示第t时刻的铝粉反应度；
步骤S212：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系，得到每一时刻的爆轰产物相对比容；
步骤S213：基于所述每一时刻的铝粉反应度及爆轰产物相对比容，得到铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系。
进一步，通过执行以下操作获取所述含铝炸药爆轰产物的状态方程：
步骤S221：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系，得到等熵内能随爆轰产物相对比容变化关系；
步骤S222：基于所述爆轰产物相对比容的取值，划分低压阶段和中压阶段；
基于低压阶段的两组或多组爆轰产物相对比容及对应的铝粉反应度、等熵内能数据拟合公式(2)，得到公式(2)中的未知参数C、ω：
其中，
分别表示当爆轰产物相对比容为
时的铝粉反应度、等熵内能；
基于中压阶段的两组或多组爆轰产物相对比容及对应的铝粉反应度、等熵内能数据拟合公式(3)，得到公式(3)中的未知参数B和R2：
基于所述含铝炸药的爆压pJ和爆速DJ，联立公式(4)和(5)，得到公式(4)、(5)中的未知参数A和R1：
其中，
ρ0是炸药初始密度；
步骤S223：确定未知参数C、ω、B、R2、A及R1后，从而得到所述含铝炸药爆轰产物的状态方程：
进一步，所述惰性材料为氟化锂。
进一步，所述圆筒-薄片装置还包括：依次连接的雷管、炸药平面波透镜、触发探针、传爆药柱、药柱套、圆筒；以及，设置在所述圆筒径向方向和轴向方向的激光位移干涉仪；
所述圆筒用于放置待实验的所述含铝炸药、含惰性材料炸药。
进一步，所述爆轰驱动过程起始于触发探针动作、终止于圆筒完全破裂。
进一步，所述设置在所述圆筒径向方向的激光位移干涉仪，用于获取在爆轰驱动下的圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系；
所述设置在所述圆筒轴向方向的激光位移干涉仪，用于获取在爆轰驱动下的薄片运动距离随时间变化关系。
进一步，在所述圆筒径向方向的不同位置布设多个激光位移干涉仪，基于所述多个激光位移干涉仪采集数据的平均值，得到所述在爆轰驱动下的圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系。
进一步，所述圆筒-薄片装置还包括底座；所述底座包括底板，以及垂直设置在所述底板上的侧挡板、2片设有通孔的圆筒外箍和底挡板，所述圆筒穿过所述通孔；其中，所述2片设有通孔的圆筒外箍相互平行；所述侧挡板用于固定所述设置在所述圆筒径向方向的激光位移干涉仪；所述底挡板用于固定所述设置在所述圆筒轴向方向的激光位移干涉仪
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
本发明提供的基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，将圆筒装置及薄片系统有机结合，提供了一种的新的圆筒-薄片装置，该装置能够同时获取到含铝炸药在爆轰驱动过程中圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、薄片运动距离随时间的第一变化关系，进而可以更加准确地评价该含铝炸药在垂直爆轰波传播方向和沿爆轰波传播方向上的驱动做功能力。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例提供的圆筒-薄片结构示意图；
图2为本发明实施例提供的底座三维结构示意图；
图3为本发明实施例提供的基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法流程图。
附图标记：1-雷管；2-炸药平面波透镜；3-触发探针；4-传爆药柱；5-药柱套；6-圆筒；7-含铝炸药/含氟化锂炸药；8-金属薄片；9-激光位移干涉仪(DISAR)；10-激光位移干涉仪(DISAR)；11-底座。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
首先，介绍本实施例中用到的圆筒-薄片装置：结构示意图如图1所示，圆筒-薄片装置包括：依次连接的雷管1、炸药平面波透镜2、触发探针3、传爆药柱4、药柱套5、圆筒6；设置在所述圆筒中的、随爆轰驱动过程轴向运动的金属薄片8，以及，设置在所述圆筒径向方向和轴向方向的激光位移干涉仪；其中，设置在所述圆筒径向方向的激光位移干涉仪9用于获取在爆轰驱动下的圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系；设置在所述圆筒轴向方向的激光位移干涉仪10用于获取在爆轰驱动下的薄片运动距离随时间变化关系。利用上述圆筒-薄片装置进行实验室，将含铝炸药/含氟化锂炸药7放置在圆筒6中。
在圆筒径向方向的不同位置布设多个激光位移干涉仪(如图1中9-a、9-b、9-c所示)，基于所述多个激光位移干涉仪采集数据的平均值，得到在爆轰驱动下的圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系，通过这种方式确定的圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系准确度更高。此外，为避免数据误差对结果造成的影响，利用圆筒径向方向布设的多个激光位移干涉仪采集到同一时刻的多个圆筒外壁膨胀距离后，可以先进行误差分析，若每一圆筒外壁膨胀距离均满足误差要求，则直接求取采集的多个距离的平均值；若存在一个或多个圆筒外壁膨胀距离不满足误差要求，则剔除不满足误差要求的圆筒外壁膨胀距离、仅求取剩余圆筒外壁膨胀距离的平均值。误差要求可根据实验精度要求适应性设置。
为固定圆筒-薄片装置中的圆筒及激光位移干涉仪的位置，本实施例提供的圆筒-薄片装置还设置了底座11，底座的三维结构示意图如图2所示；所述底座11包括底板，以及垂直设置在所述底板上的侧挡板、2片设有通孔的圆筒外箍和底挡板，所述圆筒穿过所述通孔；所述2片圆筒外箍相互平行；所述侧挡板用于固定所述设置在所述圆筒径向方向的激光位移干涉仪；所述底挡板用于固定所述设置在所述圆筒轴向方向的激光位移干涉仪。
实验过程中，也按照表1中的方式设置参数和选取材料：
表1辅助材料和工具的相关物理参数
其中，圆筒的材料选取无氧铜，利于延迟圆筒的膨胀时间，加大铝粉二次反应区的宽度；同时为避免金属薄片在实验过程中发生层裂，金属薄片的材料也为无氧铜。
实验前，将圆筒穿过底座的圆筒外箍中的通孔进行固定，并按照图1依次安装炸药样品和实验装置，其中底座的侧挡板用于固定测点1～3的激光位移干涉仪，底挡板用于固定测点4的激光位移干涉仪，底座主要用于固定圆筒及激光位移干涉仪，以便利用激光位移干涉仪记录数据，两个圆筒外箍均位于圆筒的后半段，在不影响圆筒前半段膨胀的情况下，通过限制圆筒后半段的变形来保持薄片在圆筒后半段内的运动畅通和运动方向不受影响。
实验时，首先雷管起爆炸药平面波透镜，爆炸产生的平面爆轰波起爆传爆药柱，进而产生更强的爆轰波起爆含铝炸药样品7，并且炸药平面波透镜的爆轰产物使电离探针给出信号起动测点1～4位置处的激光位移干涉仪9和激光位移干涉仪10，在含铝炸药爆轰的同时驱动圆筒膨胀和薄片向前运动时，激光位移干涉仪记录薄片中心点轴向运动速度以及圆筒外壁的膨胀速度。需要说明的是，本实施例中采集的爆轰驱动过程的数据，起始于触发探针动作、终止于圆筒完全破裂。
实验过程中，测量圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系时，每发实验在距离圆筒起爆端300mm位置处对称布置两个测点1～2，然后在距离圆筒起爆端350mm位置处布置一个测点3，测点3和1在同一侧，一发实验中三个激光位移干涉仪获得三组实验数据，并对其进行误差分析及取平均值。
含铝炸药通过在理想基炸药中添加铝粉来提高炸药的做功性能，铝粉的后效反应对炸药做功能力有重要影响。为对比铝粉的加入对炸药驱动做功的影响以及爆轰驱动过程中每一时刻的铝粉反应度，除需要对含铝炸药进行实验外，还需要对含惰性材料(如氟化锂LiF)炸药7按照图1所示的实验设置进行实验；由于LiF是惰性材料，当其作为炸药的组分时不参与炸药的化学反应，同时其密度与铝粉相近，可按质量比为1:1替换。因此，实验完成后，将上述含铝炸药配方中的铝粉换成等质量的氟化锂配制成含氟化锂炸药，根据图1所示的实验设置对含氟化锂炸药进行实验，其中实验步骤和采集的物理参量与上述实验相同。
本实施例基于上述介绍的圆筒-薄片装置，形成了本实施例中的基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，流程图如图3所示，所述方法包括：
步骤S1：利用圆筒-薄片装置分别对含铝炸药、含惰性材料炸药进行爆炸实验，获得所述含铝炸药在爆轰驱动过程中圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、薄片运动距离随时间的第一变化关系，以及所述含惰性材料炸药在爆轰驱动过程中薄片运动距离随时间的第二变化关系；所述含惰性材料炸药由所述含铝炸药中的铝替换为等质量的惰性材料得到；
步骤S2：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、第一变化关系及第二变化关系，得到含铝炸药爆轰产物的状态方程；
步骤S3：基于所述含铝炸药爆轰产物的状态方程，得到所述含铝炸药的爆炸性能。
与现有技术相比，本实施例通过将圆筒装置及薄片系统有机结合，提供了一种的新的圆筒-薄片装置，该装置能够同时获取到含铝炸药在爆轰驱动过程中圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、薄片运动距离随时间的第一变化关系，进而可以更加准确地评价该含铝炸药在垂直爆轰波传播方向和沿爆轰波传播方向上的驱动做功能力。
优选地，所述步骤S2包括：
步骤S21：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、第一变化关系及第二变化关系，得到铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系；具体地，
步骤S211：基于所述第一变化关系及第二变化关系及公式(1)，得到每一时刻的铝粉反应度：
考虑到在进行含氟化锂炸药实验时，由于氟化锂保持惰性、不参与反应，对圆筒和薄片做功完全是基炸药爆轰能量的贡献；而含铝炸药对圆筒和薄片做功除了基炸药的爆轰能量外，还有铝粉参与反应释放的能量。在含铝炸药同时驱动圆筒和薄片过程中，通过薄片的运动规律可以获得爆轰产物对圆筒和薄片做功过程中的铝粉反应度随时间变化规律，如公式(1)所示。其原理为：用含铝炸药驱动下的薄片动能减去含氟化锂炸药驱动下的薄片动能，可以得到铝粉反应释放的能量对薄片所做的有用功，然后根据含铝炸药释放的能量驱动薄片运动的效率，可以得到爆轰产物对圆筒和薄片做功过程中的铝粉反应度。
其中，m表示所述薄片的质量，η表示薄片驱动做功效率，QAl表示铝的反应热，m1表示所述含铝炸药的质量；α表示所述含铝炸药中铝粉的质量分数；根据经验，QAl取20.126KJ/g，η取0.18；vAl(t)和vLiF(t)分别表示所述含铝炸药、含惰性材料炸药在爆轰驱动过程中第t时刻的薄片速度，基于所述第一变化关系得到vAl(t)(即距离、速度、时间三者之间的关系)，基于所述第二变化关系得到vLiF(t)(同上)；将第t时刻的vAl(t)、vLiF(t)带入公式(1)中即可得到第t时刻的铝粉反应度λ(t)，重复上述过程即可得到每一时刻的铝粉反应度；
步骤S212：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系，得到每一时刻的爆轰产物相对比容；
在该步骤中，爆轰产物相对比容
满足：
其中，v表示爆轰产物比容，v0表示炸药初始比容。其中，v＝V产物/m产物，V产物是测点处的爆轰产物体积，即圆筒的容积(V产物＝πr2dx，r为圆筒的内径，dx为测点沿圆筒长度方向的长度)，m产物是测点处的爆轰产物质量，根据含铝炸药爆轰过程中的质量守恒定律可知，爆轰产物质量等于炸药初始质量(m产物＝m炸药＝ρ0πr0 2dx，m炸药是炸药初始质量，ρ0是炸药初始密度，r0是圆筒初始内径)，v0＝V炸药/m炸药，V炸药是测点处的炸药初始体积，即圆筒初始容积(V炸药＝πr0 2dx)。
此外，本实施例中测点1～3处的激光位移干涉仪记录了圆筒外壁膨胀距离随时间的变化关系，根据圆筒材料不可压缩、圆筒在膨胀过程中圆筒材料的体积保持不变的性质，可得如式(3)所示圆筒内、外径之间的关系：
R(t)2-r(t)2＝R0 2-r0 2且R(t)＝R0+ΔR(t) (3)
R(t)表示圆筒在t时刻的外径，R0是圆筒初始外径，r(t)表示圆筒在t时刻的内径，r0是圆筒初始内径，ΔR(t)是激光位移干涉仪在t时刻记录的圆筒外表面位移距离(即第t时刻的圆筒外壁膨胀距离)，通过对图1中的1～3测点记录的圆筒外表面的位移随时间变化规律进行误差分析并取平均值得到ΔR(t)，根据参量R0、r0和ΔR(t)求得圆筒在t时刻的内外径。
整理公式(2)和(3)可得，爆轰产物相对比容随时间变化关系的表达式：
其中，ΔR(t)表示含铝炸药在第t时刻的圆筒外壁膨胀距离，将第t时刻的圆筒外壁膨胀距离带入公式(4)即可得到第t时刻的爆轰产物相对比容，重复上述过程即可得到每一时刻的爆轰产物相对比容；
步骤S213：基于所述每一时刻的铝粉反应度及爆轰产物相对比容，得到铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系。
此外，基于每一时刻的铝粉反应度及圆筒外壁膨胀距离，可以得到铝粉反应度随圆筒外壁膨胀距离变化关系；基于每一时刻的铝粉反应度及所述第一变化关系，可以得到铝粉反应度随薄片运动距离变化关系。
步骤S22：基于所述铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系，得到所述含铝炸药爆轰产物的状态方程。
步骤S221：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系，得到等熵内能随爆轰产物相对比容变化关系；
步骤S2211：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系，得到每一时刻的等熵内能及轰爆产物比容；具体地，
处理每一时刻的圆筒外壁膨胀距离得到当前时刻的圆筒外壁膨胀速度(根据距离、速度、时间三者之间的关系)，将其带入公式(5)中，即可得到每一时刻对应的等熵内能：
其中，μ表示圆筒与炸药的质量比，u(t)表示含铝炸药在第t时刻的圆筒外壁膨胀速度，处理所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系得到所述圆筒外壁膨胀速度；Q表示所述含铝炸药的爆热；M为与圆筒材料性质有关的常数，当圆筒为无氧铜时，其取值为0.5；
vm、v0分别表示圆筒的初始比容和炸药的初始比容，将第t时刻的u(t)代入公式(5)中，即可得到第t时刻的等熵内能ES(t)，重复上述过程即可得到每一时刻的等熵内能；
步骤S2212：基于所述每一时刻的等熵内能及爆轰产物相对比容，得到等熵内能随爆轰产物相对比容变化关系；
需要说明的是，含铝炸药爆轰产物的状态方程满足如下关系：
但是，其中参数A、B、C、ω、R1、R2均为未知数，需要根据获取到的以上信息进行确定，未知参数的确定过程描述如下：
步骤S222：基于所述爆轰产物相对比容的取值，划分低压阶段和中压阶段；示例性地，当爆轰产物相对比容大于6时，处于低压阶段；当爆轰产物相对比容在2-5之间时，处于中压阶段；
基于低压阶段的两组或多组爆轰产物相对比容及对应的铝粉反应度、等熵内能数据拟合公式(7)，得到公式(7)中的未知参数C、ω：
其中，
分别表示当爆轰产物相对比容为
时的铝粉反应度、等熵内能；
基于中压阶段的两组或多组爆轰产物相对比容及对应的铝粉反应度、等熵内能数据拟合公式(8)，得到公式(8)中的未知参数B和R2：
基于所述含铝炸药的爆压pJ和爆速DJ，联立公式(9)和(10)，得到公式(9)、(10)中的未知参数A和R1：
其中，
步骤S223：确定未知参数C、ω、B、R2、A及R1后，从而得到所述含铝炸药爆轰产物的状态方程：
确定含铝炸药爆轰产物的状态方程后，即可基于含铝炸药爆轰产物的状态方程得到所述含铝炸药的爆炸性能，具体地，基于拟合得到的含铝炸药爆轰产物的状态方程，通过模拟仿真的方法可以研究该含铝炸药的爆轰毁伤效应和驱动做功性能。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，其特征在于，所述圆筒-薄片装置至少包括圆筒及设置在所述圆筒中的、随爆轰驱动过程轴向运动的金属薄片，所述方法包括：
步骤S1：利用圆筒-薄片装置分别对含铝炸药、含惰性材料炸药进行爆炸实验，获得所述含铝炸药在爆轰驱动过程中圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、薄片运动距离随时间的第一变化关系，以及所述含惰性材料炸药在爆轰驱动过程中薄片运动距离随时间的第二变化关系；所述含惰性材料炸药由所述含铝炸药中的铝替换为等质量的惰性材料得到；
步骤S2：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、第一变化关系及第二变化关系，得到含铝炸药爆轰产物的状态方程；
步骤S3：基于所述含铝炸药爆轰产物的状态方程，得到所述含铝炸药的爆炸性能；
所述步骤S2包括：
步骤S21：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系、第一变化关系及第二变化关系，得到铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系；
所述步骤S21中通过执行以下步骤获取所述铝粉反应度随爆轰产物相对比容的变化关系：
步骤S211：基于所述第一变化关系及第二变化关系及公式(1)，得到每一时刻的铝粉反应度：
其中，m表示所述薄片的质量，η表示薄片驱动做功效率，QAl表示铝的反应热，m1表示所述含铝炸药的质量；α表示所述含铝炸药中铝粉的质量分数；vAl(t)和vLiF(t)分别表示所述含铝炸药、含惰性材料炸药在爆轰驱动过程中第t时刻的薄片速度，基于所述第一变化关系得到vAl(t)，基于所述第二变化关系得到vLiF(t)，λ(t)表示第t时刻的铝粉反应度；
步骤S212：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系，得到每一时刻的爆轰产物相对比容；
步骤S213：基于所述每一时刻的铝粉反应度及爆轰产物相对比容，得到铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系；
步骤S22：基于所述铝粉反应度随爆轰产物相对比容变化关系，得到所述含铝炸药爆轰产物的状态方程；
通过执行以下操作获取所述含铝炸药爆轰产物的状态方程：
步骤S221：基于所述圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系，得到等熵内能随爆轰产物相对比容变化关系；
步骤S222：基于所述爆轰产物相对比容的取值，划分低压阶段和中压阶段；
基于低压阶段的两组或多组爆轰产物相对比容及对应的铝粉反应度、等熵内能数据拟合公式(2)，得到公式(2)中的未知参数C、ω：
其中，
分别表示当爆轰产物相对比容为v时的铝粉反应度、等熵内能；
基于中压阶段的两组或多组爆轰产物相对比容及对应的铝粉反应度、等熵内能数据拟合公式(3)，得到公式(3)中的未知参数B和R2：
基于所述含铝炸药的爆压pJ和爆速DJ，联立公式(4)和(5)，得到公式(4)、(5)中的未知参数A和R1：
其中，
ρ0是炸药初始密度；
步骤S223：确定未知参数C、ω、B、R2、A及R1后，从而得到所述含铝炸药爆轰产物的状态方程：
2.根据权利要求1所述的基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，其特征在于，所述惰性材料为氟化锂。
3.根据权利要求1所述的基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，其特征在于，所述圆筒-薄片装置还包括：依次连接的雷管、炸药平面波透镜、触发探针、传爆药柱、药柱套、圆筒；以及，设置在所述圆筒径向方向和轴向方向的激光位移干涉仪；
所述圆筒用于放置待实验的所述含铝炸药、含惰性材料炸药。
4.根据权利要求3所述的基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，其特征在于，所述爆轰驱动过程起始于触发探针动作、终止于圆筒完全破裂。
5.根据权利要求3所述的基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，其特征在于，
所述设置在所述圆筒径向方向的激光位移干涉仪，用于获取在爆轰驱动下的圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系；
所述设置在所述圆筒轴向方向的激光位移干涉仪，用于获取在爆轰驱动下的薄片运动距离随时间变化关系。
6.根据权利要求4所述的基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，其特征在于，
在所述圆筒径向方向的不同位置布设多个激光位移干涉仪，基于所述多个激光位移干涉仪采集数据的平均值，得到所述在爆轰驱动下的圆筒外壁膨胀距离随时间变化关系。
7.根据权利要求5或6所述的基于圆筒-薄片装置的含铝炸药性能获取方法，其特征在于，所述圆筒-薄片装置还包括底座；所述底座包括底板，以及垂直设置在所述底板上的侧挡板、2片设有通孔的圆筒外箍和底挡板，所述圆筒穿过所述通孔；其中，所述2片设有通孔的圆筒外箍相互平行；所述侧挡板用于固定所述设置在所述圆筒径向方向的激光位移干涉仪；所述底挡板用于固定所述设置在所述圆筒轴向方向的激光位移干涉仪。
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