Utilizzo di JMP® per la formulazione, i test e l'analisi dei dati di esplosivi ad alto potenziale
Paul Anderson
Fino a poco tempo fa, la formulazione degli esplosivi era un processo iterativo basato su un approccio "un fattore alla volta". Considerando i rischi connessi alla manipolazione, all'elaborazione e ai test di queste formulazioni, la riduzione al minimo dell'esposizione all'esplosivo è di fondamentale importanza. Spesso, a causa della separazione logistica tra formulazione e test e dei relativi costi, il tempo e i fondi disponibili per la massima ottimizzazione sono scarsi. La progettazione sperimentale di miscele JMP si è dimostrata uno strumento prezioso per ridurre il processo iterativo di test e riformulazione. La capacità di prevedere una particolare caratteristica esplosiva è piuttosto consolidata con il codice termodinamico. Utilizzando un protocollo di progettazione delle miscele e il successivo scripting in JMP, lo spazio di progettazione della formulazione può essere visualizzato con profilatori di contorno e si possono effettuare compromessi efficienti prima dei test. Verrà illustrato lo sviluppo del PAX-30, un esplosivo che combina un'elevata energia di esplosione e un'elevata energia di spinta del metallo per la frammentazione. L'esplosivo è unico in quanto riduce le esigenze logistiche di un soldato di possedere diversi tipi di munizioni per bersagli antiuomo, passanti e antimateriale. È stato condotto un DOE per individuare i fattori che contribuiscono alla reazione precoce dell'alluminio nel processo di detonazione. Questi fattori includono la dimensione delle particelle di alluminio, il tipo di legante, il carico di alluminio e il carico esplosivo. È stata utilizzata la calorimetria di detonazione in atmosfera inerte per valutare l'entità della reazione dell'alluminio. È stato sviluppato uno script JMP per sostituire un vecchio programma basato su DOS che analizzava la velocità delle pareti del cilindro dai test di espansione del cilindro. I diagrammi di contorno del DOE della miscela mostrano un'eccellente corrispondenza con i risultati e un'ulteriore ottimizzazione della formulazione tramite DOE ha portato a una maggiore insensibilità con una perdita di prestazioni minima o nulla.
