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炸药冲击起爆唯象反应速率模型,一直是爆轰物理学领域的重要研究方向。按照实验研究、理论分析、发现规律、提出初步反应速率模型、寻找理论支撑、完善反应速率模型、验证反应速率模型可行性、提出结论的思路进行研究。提出了基于裂纹成核机制的炸药冲击起爆唯象反应速率模型,通过数值模拟方法,验证了模型的可行性。利用火炮系统和铝基组合式拉格朗日粒子速度计,开展JOB-9003炸药冲击起爆实验,获得炸药反应区粒子速度数据。利用CIM及其改进模型对JOB-9003炸药冲击起爆进行流场分析,提出初步反应速率模型。利用PFC3D离散元软件模拟炸药冲击作用下细观响应,研究冲击作用下裂纹成核规律,并假设裂纹成核机制与反应速率相关。利用脆性微裂纹损伤理论进行推导,获得与初步模型形式一致的反应速率模型。进一步假设反应机理,建立完善的以流场分析经验为基础、以微裂纹成核为理论背景的反应速率模型。结合新建反应速率模型对DYNA2D进行二次开发,开展了JOB-9003冲击起爆、PBX-9501冲击起爆、PBX-9502冲击起爆实验进行数值模拟、对PBX-9501双冲击起爆进行数值模拟,以验证反应速率模型的适用范围和稳定性。对PBX-9404、PBX-9501、 EDC37这三种炸药,分别利用本文提出的反应速率模型和应用最为广泛的三项式点火增长模型进行数值模拟并对比,验证反应速率模型的计算优势。本文提出的反应速率模型,能够很好的模拟JOB-9003、PBX-9501起爆、起爆-爆轰实验,并且匹配度较高；能够较好的模拟PBX-9502的起爆、起爆-爆轰进行数值模拟；能够较为稳定的模拟PBX-9501双冲击起爆。提出的反应速率模型在冲击波阵面粒子速度、冲击波到达时间、尖峰粒子速度、反应区粒子速度曲线形状模拟,与国内应用最广泛的三项式点火增长模型相比均有改进。综合来看,本文的一些研究还处于定性阶段,同时对于PBX-9502类炸药模拟效果还有提升空间。此外,炸药的双冲击起爆实验还有待进一步开展,已验证模型计算的可靠性。进一步工作主要在裂纹成核机理和起爆联系方面开展研究,以期获得更加完善的反应速率模型。