熔注炸药是一类混合炸药,被广泛的应用于破甲弹、导弹等常规弹药中,其在军用混合炸药中占有重要地位。熔注炸药在装药过程中,容易在装药内部形成缩孔、缩松、气泡、裂纹等疵病,导致装药的安全性能恶化。加压成型工艺能有效地减少或消除熔注炸药装药的这些疵病,同时提高炸药装药的凝固冷却速率。但是,这些现象的产生机理,特别是加压成型工艺提高熔注炸药装药凝固冷却速率的机理需进一步揭示。本文通过一维测温实验并结合数值反求方法,对加压成型工艺提高熔注炸药装药凝固冷却速率的机理进行研究。主要研究内容与成果如下:(1)通过设计合理的测温装置,进行了一维凝固导热测温实验,得到了0.1MPa与0.5MPa成型压力条件下装药内部的温度场历史。实验结果表明,成型压力越高,装药凝固冷却速率越高。(2)通过共轭梯度法求解熔注炸药装药-模具界面换热系数,该方法将导热反问题转化为3个子问题(正问题、感度问题、伴随问题)以及1个梯度方程,从而建立了装药与模具界面换热系数的数值反求模型。该数值反求模型避免了非常耗时的感度矩阵的计算,大大提升了计算效率。求解结果表明装药-模具界面换热系数随时间的变化的规律为:在初始时刻,界面换热系数最大,随着装药的不断凝固,界面换热系数迅速减小,当装药完全凝固后,界面换热系数保持在一个较低的值;其随压力的变化规律为:成型压力越高,界面换热系数越大。(3)通过1维凝固导热正问题计算,验证了反求得到的界面换热系数的合理性。通过对比0.1MPa与0.5MPa成型压力条件下的界面换热系数及相应的温度场,获得了加压成型工艺提高熔注炸药装药凝固冷却速率的机理:成型压力的升高使得装药与模具间的界面换热系数增大(即提高了换热效率),从而提高了熔注炸药装药的凝固冷却速率。