Utilisation de JMP® pour la formulation, les tests et l'analyse des données d'explosifs hautement puissants
Paul Anderson
Jusqu'à récemment, la formulation des explosifs était un processus itératif « un facteur à la fois ». Compte tenu des risques liés à la manipulation, au traitement et aux tests de ces formulations, la minimisation de l'exposition à l'explosif est primordiale. Souvent, en raison de la séparation logistique entre la formulation et les tests, ainsi que des coûts impliqués, le temps et les fonds disponibles pour une optimisation maximale sont limités. La conception d'expériences par mélanges JMP s'est avérée un outil précieux pour réduire le processus itératif de tests et de reformulation. La capacité à prédire une caractéristique explosive particulière est relativement bien établie grâce au code thermodynamique. L'utilisation d'un protocole de conception de mélanges et de scripts ultérieurs dans JMP permet de visualiser l'espace de conception de la formulation à l'aide de profileurs de contours et de réaliser des compromis efficaces avant les tests. Le développement du PAX-30, un explosif combinant une forte déflagration et une énergie de poussée du métal élevée pour la fragmentation, sera présenté. Cet explosif est unique en ce qu'il réduit les besoins logistiques d'un soldat pour la possession de plusieurs types de munitions pour les cibles antipersonnel, traversantes et antimatériel. Un plan d'expérience a été réalisé afin de déterminer les facteurs contribuant à la réaction précoce de l'aluminium lors de la détonation. Ces facteurs comprennent la taille des particules d'aluminium, le type de liant, la charge en aluminium et la charge explosive. La calorimétrie de détonation en atmosphère inerte a été utilisée pour évaluer l'ampleur de la réaction de l'aluminium. Un script JMP a été développé pour remplacer un ancien programme DOS analysant la vitesse des parois des cylindres à partir des essais de dilatation. Les tracés de contour du plan d'expérience du mélange montrent une excellente concordance avec les résultats, et une optimisation supplémentaire de la formulation à partir du plan d'expérience a permis d'obtenir une plus grande insensibilité avec une perte de performance minime, voire nulle.
