JMP® を用いた高性能爆薬の配合、試験、データ分析JMP® を用いた高性能爆薬の配合、試験、データ分析
ポール・アンダーソン
最近まで、爆薬の配合は「一つ一つの要素」を反復的に検討するプロセスでした。これらの配合の取り扱い、処理、試験に伴う危険性を考慮すると、爆薬への曝露を最小限に抑えることが極めて重要です。しかし、配合と試験のロジスティックス的な分離とそれに伴うコストのために、最大限の最適化に費やす時間と資金が限られている場合が多くあります。JMPの混合実験計画法は、試験と配合変更の反復プロセスを削減する上で貴重なツールであることが証明されています。特定の爆発特性を予測する能力は、熱力学コードによってかなり確立されています。JMPの混合計画プロトコルとそれに続くスクリプトを利用することで、配合の設計空間を等高線プロファイラーで視覚化し、試験前に効率的なトレードオフを行うことができます。本講演では、高い爆風エネルギーと高い金属押し出しエネルギーを両立させ、破砕効果を高める爆薬、PAX-30の開発について紹介します。この爆薬は、対人、壁貫通、対物標的用に複数の弾薬を保有するという兵士の兵站上の必要性を軽減するという点で独特です。爆発過程におけるアルミニウムの早期反応に寄与する要因を解明するために、DOE（実験計画法）が実施されました。これらの要因には、アルミニウムの粒径、バインダーシステムの種類、アルミニウムの充填量、爆薬の充填量が含まれます。アルミニウムの反応の程度を評価するために、不活性雰囲気下での爆発熱量測定が用いられました。シリンダー膨張試験からシリンダー壁の速度を解析する旧式のDOSベースのプログラムを置き換えるために、JMPスクリプトが開発されました。混合物のDOEの等高線図は結果と非常によく一致しており、DOEに基づいて配合をさらに最適化することで、性能の低下をほとんどまたは全く伴わずに、より鈍感な反応性が得られました。
