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1943年,Gurney提出了一种简单的方法,在预测爆炸加速装置的终端速度方面非常成功。通过测定重达3000磅的炸弹和含有1.5盎司高爆药的手榴弹的碎片速度,他得出结论,控制因素是碎片质量(M)与炸药质量(C)之间的比值。他简单地假设爆炸物的化学能转化为爆炸产物和金属碎片的动能,并得出了碎片速度与C/M比的表达式。他对球形和圆柱形炸弹进行了计算。对于后者,他假设碎片的纵向“喷射”可以忽略不计,所有碎片都沿着径向轨迹行进。现在将推导圆柱形几何的Gumey方程。
圆柱形几何形状
假设爆轰产生的气体速度从核心到爆炸筒外部呈线性变化。假设碎片的初始速度是V0。忽略波传播效应、变形和断裂中消耗的能量,以及爆轰从圆柱体的一端开始并沿圆柱体“向下”传播的事实。由以下图可以给出:
图:(a) 装有高爆药的圆柱壳;(b) 气体单元;(c) 气体的速度-距离图。