《爆炸专题研究》
绪论
该文章分为两部分:第一部分是爆炸类型的记录与分类;第二部分是使用爆炸动画事例
该资料的目的是让读者对各种存在爆炸现象的认识,这对以后动画他们有一个清晰的架构。文章中引用了互联网很多地方的专项研究资料,完全可以作为动画参考。
为了使爆炸动画更为逼真,我们得问自己关于物理现象的知识。我们需要判断爆炸是什么类型?爆炸的原料是什么?燃料辛烷值是多少?什么东西引发的或什么人引发的?这些问题有助于我们决定发生什么事情与发生的次序。
爆炸类型
爆炸大致可以分自然现象或人造现象。简单来说爆炸就是能量突然被释放;物质由一种状态迅速地转变为另一种状态,并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象,称为爆炸。爆炸时由于压力急剧上升而对周围物体产生破坏作用,爆炸的特点是具有破坏力、产生爆炸声和冲击波。爆炸在局部媒价中产生冲击波,冲击波被称为 爆燃过程 。举例来说,火药与枪支的内燃机,爆燃过程比爆炸更容易控制,就是强制扩张气体来推动物体的运动(手枪子弹与活塞中的发动机)
自然爆炸现象
液体间冲击的相互作用,就是最小自然爆炸现象之一,我们利用高速摄影可以获取这种冲击效果的细节。
上面图像的版权归Dave Palmer所有。要想查阅更多关于Dave Palmers 所拍摄的液体冲击高速照片,如果想看超慢速运动视频剪辑可以到该站点查看.
自然界中最大的爆炸应该就属火山的爆发过程了,间歇泉、水下排气孔以及地震类似于火山形式。地下水被封入岩石中的天然管道内达到沸点时,它将很快变热,并且部分水在巨大的压力下会变成蒸汽。当蒸汽的源压逐渐积聚增强时。一股巨大的水和蒸汽流便从地面喷射而出。
火山的形成是地表下面,越深的地方,温度就越高,大约在20英里深处,温度之高足以熔化大部分岩石。岩石熔化时,就会膨胀而需要更多更大的空间。这种被高温熔化的物质便会沿着隆起造成的裂缝上升。当熔岩槽里的压力大于它上面的岩石的压力时,便向外爆发而形成一座火山。火山并非是喷出“火”的山,它喷出的是一种高温粘稠的物质,这种物质叫岩浆。火山爆发时景象异常壮观。平时,死死被地包在地壳里岩浆,由于其温度极高,又承受着地壳的巨大压力,所以一遇地壳较薄的地方或有裂隙,岩浆就猛烈地冲出地面。火山爆发时现象有:响声(很大)大地(剧烈震动)、浓烟(冲向高空)、灰、石块(落下来),岩浆(火红)。

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在上图有显示当熔岩流入到海中时,发生蒸汽爆炸。
熔岩主要有三种形式:'A'a、枕状熔岩与绳状熔岩。'A'a就是'ah-ah' (见下图),它是夏威夷人对流出的熔岩一种称呼,碎裂的熔岩块有着粗糙的表面。熔结的表面覆盖了高密度的核心,也是流动最为活跃的部分。
枕头熔岩:如果一座火山在海底爆发,由于海水的温度低,岩浆一离开火山口,便会迅速冷却收缩,而在火山口附近形成一小包像枕头开关的熔岩,称为枕状熔岩。新的岩浆再冒出,会将之前冷却凝固的枕状熔岩向两边推开,如此渐渐就会形成一小堆的枕状熔岩堆积在火山口附近。枕状熔岩呈椭球状,并叠加在一起。椭球的表面是玻璃质,内部有发射状构造,外形浑圆,状似枕头。是熔岩在水中迅速冷却、凝结而成。
绳状熔岩:是夏威夷人对玄武岩的另一个称呼,它光滑,多圆丘或绳状表面,地底深部的岩浆沿地壳裂隙喷发到地表称为熔岩流,由于接触空气或海水等因素而降温冷却结晶便形成了岩石,外形像扭曲的绳索所以称为绳状熔岩,可指出岩浆流动的方向。绳状熔岩又称结壳熔岩或波状熔岩,表面似波状起伏或似长绳盘绕,是熔岩流动过程中起伏卷动所造成。
有关火山与图像更多资料,请查阅我们的地质调查站点
太阳耀斑:是一种最剧烈的太阳活动。是太阳表面上常见的惊天动地的大爆发现象。是由太阳磁场突然大量的改变引起的,下图是利用柔和的X光线显示太阳。其释放的能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量,或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸;而一次较大的耀斑爆发,在一二十分钟内可释放巨大能量,除了日面局部突然增亮的现象外,耀斑更主要表现在从射电波段直到X射线的辐射通量的突然增强;耀斑所发射的辐射种类繁多,除可见光外,有紫外线、X射线和伽玛射线,有红外线和射电辐射,还有冲击波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射线。
发生在宇宙中的大的爆炸称为超新星,是由恒星爆炸引起的。
比这个还要大的是伽马射线爆炸(上图),这是太空中难以置信的爆炸,它们到现在仍有一些争论。它们快速的闪光强度是一百万万亿恒星,应该是同巨大的星体塌陷生成黑洞引起的。在理论说是,残余状态的恒星以一种环状的面貌出现,它与黑洞的“对舞”中,完全处于被动。在这场激越的“舞蹈”中,盘绕的磁场线包围了两个天体,如纠缠的手臂。黑洞携着它的“舞伴”越转越快,环状恒星残余物也不断从黑洞处吸取巨大能量,“热力”四散。最终,环状恒星残余物被紧紧地拉向黑洞,走到毁灭的尽头,恒星残余物从黑洞吸收了能量,并且通过自身的旋转,像一个高效的催化转化器,将吸收的部分无定向能量,重新以伽马射线爆发的方式定向发送出去。更为详细的资料在这里与这里,可供参考!










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人造爆炸现象
最常见的人造爆炸现象就是化学炸药。 他是极快的引爆燃烧速度并且在燃烧过程中产生大量高温气体,这时热量迅速膨胀,压力急剧上升。爆炸可以以爆炸反应引发需要花费能量的数来归类。原始能量可以是爆破、碰撞、摩擦、放电或另一个爆炸的爆炸作用。化学炸药也被分成高效炸药和低效炸药、也有是按爆炸的原料来进行分类。
低效炸药通常是快速燃烧过程大于爆炸波;通常是由加热开始来产生爆炸,这种爆炸是要求有限制性的。高效炸药有一超声波反应意志爆炸没有限制、他们化合物被起源于爆破或激动破坏效力。高效炸药具有超声波反应而且爆炸没有限制,他们是通过爆破或助燃混合物开始。物质由一种状态迅速地转变为另一种状态,并瞬间以机械功的形式放出大量能量,爆炸时由于压力急剧上升而对周围物体产生破坏作用,爆炸具有破坏力、产生爆炸声和冲击波。
起爆炸药有着极端敏感性以及少量能量来引发。它们主要被用于引爆剂来引发二次爆破炸药。二次爆破炸药相对来说是低灵敏度的并且需要大量的能量引发。它们具比起爆炸药更为强大,但需要引爆剂引发、例子是:炸药、TNT、旋风炸药、季戊炸药、HMX、硝酸氨、特屈儿炸药、黄色药、棉花火药、葛里炸药。
所有的这些灵感对你什么时候想起做爆炸动画时是很重要的。爆炸的原因,这原料也就是冲击波的外观与爆炸的感觉!记住:爆炸禁忌是从隔绝、后续爆炸以及冲击波开始,应该从最初始的爆炸开始,它是在爆破区内的什么原料引爆的
火药爆炸是最先发现与利用。历史学家证明火药是在大约2,000多年前的中国被发现的,说是一个炼丹家混合硫磺、活性炭与硝石(硝酸钾)放在炼炉上,这些混合物干燥后变成薄片状的黑色火药,突然有一陈风吹着火焰点燃了,这就发生爆炸,但当时不像现在的火药那么大的威力,因为它没有包含同样多硝酸钾,但他是热呼呼的燃烧并且发出明亮的光。也不知道是什么时候,这些药粉放入到竹子里并投入到火里,这就是鞭炮发明以及更迟一些时候的烟花的出现。
它是由几乎2000年的兴趣而发现,那时候的烟花只是从火药发出橙色的闪光/火花与从金属粉末发出白色火花比较单一颜色。在1800年后,在化学方面的科学进步,烟火开始通过金属盐类(锶=红色、钡=绿色、铜=蓝色、钠=黄色)与氯化药粉创造了红色、绿色、蓝色与黄色的烟花混合物。
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更多高分辨率的烟花图像这里与那里 !呵呵
在化学炸药技术早期开发方面最为著名的是1865年Abel的棉花火药发明(火棉),这被用作子弹推进剂。
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以及诺贝尔在1866年发明炸药。炸药只不过是一些吸收剂(类似于锯屑)吸收硝化甘油。吸收剂使硝化甘油更加稳定的,通常你需要雷管来引爆炸药;雷管制造一个细微的爆炸来触发炸药本身的大爆炸。
在原子弹以前最大的人为爆炸是发生在1917年12月6日的哈利法克斯市(位于加拿大大西洋沿岸的新斯科舍(NOVASCOTIA)半岛边缘 )。哈利法克斯爆炸是因为比利时货船与法国的军火船(满载着300发炮弹和40万磅炸药的法国船)冲突引起的。两船相撞后,冲击引发火灾。聚拢来看两船相撞的人们以及在港内工作的人,甚至包括那些被称为NORTHEND的海岸地区的居民,当时法国船上船员逃生,船被沉入港中)但没有人理解这个爆炸的警告(因为他们根本不知道这个爆炸是多大的威力),法国船起火最终引发一次大爆炸。这次爆炸火塔几乎耗费一立方英里空气,在Truro、新斯科舍100千米远的窗户被粉碎,从法国船五千米范围,海港二平方公里几乎是没有什么东西能直立起来。超过1500人在这次爆炸中死亡(又有说是2300人以上),伤亡人数多达9000人左右,主要是被飞驰玻璃伤害。
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一瞬间,连海港底都能看得见。爆炸产生了一个巨大的潮汐波并且冲向海岸。基地上的大烟囱被摧毁,建筑被瓦解,至于木制的房屋完全不见踪影。不可挽回火焰、爆炸的切力就像倾覆的火炉。高温引起的涡流或旋风使海港周围空气更具有破坏力。
引用这里的资料,想要索取补充资料这里也有。
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军火
就我们所知枪是武器中的一种,抛射体在高速推进下命中目标。抛射体就是子弹,他是通过炸药(火药)发射,但没有子弹内部是没有炸药的,像炮弹的体内包含了炸药。
枪主要有三种基本类型:第一种是手枪。在这里与这里有一些高速枪开火(炮口焰与弹击弹出)的视频精品。枪是在枪管内部爆炸来推进子弹到他的目标,爆炸喷射产生气体,这样弹头会飞出枪管时产生闪光与烟雾。
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第二种是步枪/卡宾枪(长射程,抵肩射击)。这些包括步枪、火枪、来复枪、猎枪、半自动步枪、冲锋枪与机枪。这些枪种都具有他们自己不同的特征与外观。他们表现与操作也是彼此不同地。在这里你可以参阅各种枪械开火的时候瞬间。如果想要了解枪械深层次技术,请参考这里。
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最后是火炮种类。
火炮是覆盖各种大口径武器的术语(爆破榴弹或火箭)。炮管的重量和尺寸是专门有规定的,通常是通过车辆、飞行器、船或坦克行进。火炮的发展历史请参阅这里这里。枪&加农炮之间的主要区别是开火口径尺寸,一般来说低于20mm的口径被称为枪。
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要很多人一起来才会变得更容易,更轻松,更丰富些……