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三一文库（www.31doc.com）/初中三年级

〔爆炸力学[1]〕

爆炸力学是力学的一个分支，它主要研究爆炸的发生和发展规律，以及爆炸的力学效应的利用和防护的学科。它从力学角度研究化学爆炸、核爆炸、电爆炸、粒子束爆炸(也称辐射爆炸)、高速碰撞等能量突然释放或急剧转化的过程，以及由此产生的强冲击波(又称激波)、高速流动、大变形和破坏、抛掷等效应。自然界的雷电、地震、火山爆发、陨石碰撞、星体爆发等现象也可用爆炸力学方法来研究。

爆炸力学是流体力学、固体力学和物理学、化学之间的一门交叉学科，在武器研制、交通运输和水利建设、矿藏开发、机械加工、安全生产等方面有广泛的应用。

爆炸力学的形成和发展

中国在八世纪的中唐时期，已有火药的原始配方。在十世纪的宋代初期，开始以火药制作火箭火炮，用于军事。

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17世纪明代的宋应星已经明确指出：火药可按配方不同用于“直击”(发射)或“爆击”(爆炸)，并且说明火药爆炸时“虚空静气受冲击而开”，科学地描述了爆炸在空气中形成冲击波的现象。

大约在14世纪，火药传入欧洲，首先在军事上得到广泛应用。17世纪匈牙利开始有火药用于开矿的记载。19世纪中叶开始，欧美各国大力发展铁路建设和采矿事业，大量使用黑火药，工程师们总结出工程爆破药量计算的许多经验公式。1846年硝化甘油发明后，瑞典化学家诺贝尔制成几种安全混合炸药，并在1865年发明雷管引爆猛炸药，实现了威力巨大的高速爆轰，从此开创了炸药应用的新时代，并且促进了冲击波(即激波)和爆轰波的理论研究。

英国工程师兰金和法国炮兵军官许贡纽研究了冲击波的性质，后者又完整地解决了冲击载荷下杆中弹性波传播问题。查普曼和儒盖各自独立地创立了平稳自持爆轰理论，后者还写出第一本爆炸力学著作《炸药的力学》。

第二次世界大战期间，爆炸的力学效应问题由于战事的需要引起许多著名科学家的重视。泰勒研究了炸药作用下弹壳的变形和飞散，并首先用不可压缩流体模型，研究锥形罩

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空心药柱形成的金属射流及其对装甲的侵彻作用。泰勒、卡门、拉赫马图林各自独立创建了塑性波理论，发展了测定冲击载荷下材料的力学性能的方法。

泽利多维奇和诺伊曼研究了爆轰波的内部结构，使爆轰理论得到巨大的进展。朗道和斯坦纽科维奇等研究了爆轰产物的状态方程，并推进了非定常气体动力学的发展。科克伍德等建立了水下爆炸波的传播理论。

原子武器的研制大大促进了凝聚态炸药爆轰、固体中的激波和高压状态方程以及强爆炸理论的研究。泰勒、诺伊曼和谢多夫各自建立了点源强爆炸的自模拟理论，以麦奎因为代表的美国科学家对固体材料在高压下的物理力学性能作了系统的研究。经过这一时期的工作，爆炸力学作为一门具有自己特点的学科终于形成。

战后，核武器和常规武器的效应及其防护措施的研究继续有所发展；在爆破工程中研究出多种新型的控制爆破技术；出现了利用爆炸进行材料成型、焊接、硬化、合成的爆炸加工技术。

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