破片头部系数对TNT冲击起爆临界速度影响规律研究

为研究破片头部形状在炸药冲击起爆中的影响,基于破片冲击起爆炸药的临界能量判据准则,结合LS-DYNA有限元软件,分别计算了正四棱柱破片、正六棱柱破片、圆柱破片、模拟弹丸破片（fragment-simulating projectiles,FSP）和球头形破片等5种破片冲击起爆TNT装药的理论和仿真速度阈值,并拟合出FSP冲击起爆炸药的理论头部形状系数。结果表明,在相同质量和撞击横截面积下,不同头部形状的破片撞击TNT装药的起爆阈值不等;起爆时间与破片的动能大小有关,动能越大,起爆时间越短。对于多边正棱柱类型的破片（如正四棱柱破片、正六棱柱破片、正八棱柱破片等）,提出了以正棱柱的外接圆柱作为简化模型来计算多边形正棱柱破片冲击起爆TNT速度阈值,发现多边正棱柱破片横截面的边数越多,计算结果与数值模拟结果吻合越好。     

水下爆炸冲击波作用下屏蔽装药的冲击引爆理论和仿真研究

针对水下爆炸冲击波对屏蔽装药的冲击引爆问题展开研究。从理论上建立了水下爆炸冲击波对屏蔽装药的冲击压力计算方法,结合炸药起爆判据,可确定炸药冲击引爆的临界条件;采用AUTODYN仿真软件,对水下爆炸冲击波冲击引爆屏蔽装药的过程进行了数值模拟;分析了主发药量和屏蔽板厚度对炸药临界起爆的影响;采用最小二乘法得到了临界理论起爆判据的参数n、K,与文献中的起爆判据进行对比,在一定范围内符合较好。结果表明:理论计算与数值模拟误差不超过6.75%,说明所建立的理论计算方法是有效的;相同条件下,随着主发药量的增加和屏蔽挡板厚度的减小,水下爆炸冲击波对屏蔽装药的临界起爆距离随之降低。     

聚能射流引爆带壳装药数值计算分析

为了分析聚能灭雷装药中的聚能射流速度引爆带壳装药的能力,应用有限元数值计算方法,以金属杆撞击起爆带壳装药模型,模拟聚能装药金属射流引爆带壳装药,分析不同直径金属杆以不同初速的初始条件侵彻不同厚度靶板,引爆带壳装药,并与held理论进行了比较。通过大量的数值计算,得到了不同直径金属杆引爆带壳装药的射流极限速度。分析结果表明,金属杆直径越小,held判据的k值越大,即引爆带壳装药需要的射流速度越大;held判据的k值越小,即引爆带壳装药需要的射流速度越小。所以,要保证射流在具有一定直径的前提下,并提高射流的速度,以达到起爆装药的目的。     

聚能射流引爆屏蔽B炸药的数值模拟及试验

为研究?30 mm装药的聚能射流对屏蔽B炸药的冲击起爆问题,采用非线性有限元LS-DYNA程序数值模拟了聚能射流形成、侵彻及冲击引爆屏蔽B炸药作用过程,得到了射流穿过50~75 mm不同厚度屏蔽钢板的速度、直径以及侵入炸药界面的射流能量值,得到引爆B炸药的临界屏蔽板厚度,计算获得该聚能射流临界起爆速度。最后通过试验对数值计算的B炸药起爆特性进行了验证,试验结果与计算符合较好。研究证明,?30 mm装药的聚能射流对屏蔽B炸药的临界引爆屏蔽板厚度为70 mm,可用于反导战斗部毁伤目标。     

复合壳体对炸药抗破片冲击起爆影响研究

主要针对复合壳体对炸药抗破片冲击起爆的防护问题,基于仿真和实验结果可行性校验基础上,开展了不同复合壳体对炸药层内压力峰值、能量变化等影响特性研究。通过不同中间层复合壳体方案的对比可知,低波阻抗复合壳体(钢-聚脲树脂-钢)可使炸药层压力峰值大幅下降为单一钢壳体的36%;结果同时表明中间层材料比强度越高,抗破片侵彻和吸能性能越强;改变复合壳体排列顺序,将聚脲树脂作为壳体内衬时,炸药层峰值压力仅为单一钢壳体的30%,传入炸药层的能量比单一钢壳体降低近一个数量级;当复合壳体厚度与单一钢壳体相同时,钢-聚脲树脂复合壳体中炸药的峰值压力降为单一钢壳体的64%,传入炸药层的能量减少约一半。由此可见复合壳体显著降低了破片作用下炸药层的峰值压力和传入炸药的能量,可有效提高炸药抗破片冲击起爆的能力。研究结果可为复合壳体用于炸药抗冲击起爆的设计与分析提供重要参考。     

带壳装药在多层介质中爆炸的数值模拟研究

带壳装药在多层介质中爆炸,涉及到炸药与壳体、炸药与多层介质、壳体与多层介质等之间的相互作用,以及冲击波在多层介质中的传播和衰减,是一个极其复杂的作用过程.所述的多层介质由土壤、混凝土和空气组成.用数值模拟的方法研究了裸露装药和带壳装药在多层介质中爆炸的全过程.在数值模拟中引入了ALE算法,可避免物质的大变形引起的单元畸变和计算困难.研究了壳体的变形规律,对比分析了裸露装药和带壳装药对多层介质的破坏作用,得出了壳体对装药爆破作用效果的影响.     

聚能射流引爆带壳装药数值计算分析

为了分析聚能灭雷装药中的聚能射流速度引爆带壳装药的能力,应用有限元数值计算方法,以金属杆撞击起爆带壳装药模型,模拟聚能装药金属射流引爆带壳装药,分析不同直径金属杆以不同初速的初始条件侵彻不同厚度靶板,引爆带壳装药,并与held理论进行了比较。通过大量的数值计算,得到了不同直径金属杆引爆带壳装药的射流极限速度。分析结果表明,金属杆直径越小,held判据的k值越大,即引爆带壳装药需要的射流速度越大;held判据的k值越小,即引爆带壳装药需要的射流速度越小。所以,要保证射流在具有一定直径的前提下,并提高射流的速度,以达到起爆装药的目的。     

菱形破片战斗部成型的数值模拟与毁伤效果研究

以内刻V形槽战斗部圆柱壳体为研究对象,针对矩形破片战斗部产生破片连片的不足,设计并优化了菱形破片战斗部,利用LS-DYNA有限元软件对壳体膨胀破裂与破片形成过程进行了数值模拟,分析了战斗部壳体的断裂过程、破片速度的衰减、有效单个破片的个数。对单个破片进行毁伤效果模拟计算,并通过静爆试验进行了验证。结果证明:内刻V形槽菱形破片战斗部壳体膨胀破碎形成的破片连片率极低,有效单个破片数量多,初速高,并可以在7 m处有效侵彻8 mm 厚的Q235钢靶,试验与数值模拟结果相吻合。     

乳化炸药冲击起爆的实验研究

采用激励器和轻气炮装置对乳化炸药的冲击起爆进行了实验研究。结果表明,由气泡敏化的乳化作药临界起爆能量最低,其ｐ￣２τ值在（１３～３５）×１０￣（１２）ｐａ￣２·ｓ之间,由玻璃微球敏化的乳化炸药稍高一些,而乳化基质则更难以起爆。在本研究的实验压力和时间范围内,乳化作药的冲击起爆临界能量值并不完全符合非均相炸药的冲击起爆判据Ｐ￣２τ＝ｃｏｎｓｔ。乳化炸药的实测爆轰压力为１６．６８６Ｐａ,爆轰波成长时间大约在２．３～２．５μｓ之间。     

轴向预制破片战斗部的设计研究

为了研究壳体厚度、炸药爆速、起爆点距离3种因素对轴向预制破片战斗部平均飞散角的综合影响,利用LS-DYNA动力有限元程序,采用Lagrange算法对轴向预制破片战斗部的加速过程进行了数值模拟.以破片平均飞散角为指标,应用正交优化方法针对3种因素对破片平均飞散角影响规律和主次关系进行了分析.结果表明,壳体厚度是主要影响因素,炸药爆速次之,起爆点距离影响最小;并得到了影响破片平均飞散角的3种因素各水平的最优组合,优化之后对应的破片平均飞散角为4.520°.     

煤矿许用型全封闭非电起爆系统

文章论述了全封闭非电起爆系统的高安全性能、爆前可检测及煤矿许用等特点。     

工程爆破安全起爆系统

安全起爆系统对于工程爆破是极为重要的。本文综述了国内外工程爆破安全起爆系统的发展,介绍了三种非电起爆系统和三种遥控起爆系统的原理、结构和性能特点,指出了存在的问题与发展前景;详述了目前最令人注目的PEDR遥控起爆系统的构成、各元件功能、遥控传输系统,并展望了其广阔的应用前景。     

飞片雷管中飞片起爆冲能的分析

文章分析了飞片雷管中飞片起爆炸药的传爆过程，建立了飞片与炸药碰撞产生冲能的理论模型，通过计算，较全面地分析了飞片在炸药中激起冲能的影响因素，指出了提高冲能的技术途径。     

激光起爆器光学窗口的研究

文章设计了平面透镜、单凸透镜、双凸透镜组及格林透镜等几种光学窗口,并通过发火试验详细讨论了几种窗口的优劣。研究结果表明,自聚焦透镜发火阈值要远低于其它光学透镜结构发火能量,是目前最为理想的窗口透镜。     

导爆管的起爆特性

塑料导爆管现已普遍应用,但对其起爆持性的研究目前还不够,作者采用高速摄影,分析了导爆管的起爆过程、起爆机理、不稳定段长度及爆燃到爆轰的转变,讨论了激发能量的作用时间对导爆管起爆的影响,同时进行了理论探讨。     

塑料导爆管起爆感度的激光测定研究

塑料导爆管已被广泛应用于工业爆破工程.目前,塑料导爆管的起爆感度一般用一发标准雷管可引爆的一束并联塑料导爆管的爆炸百分比表示.影响测量结果的因素较多,误差较大.因为这个标准建立在半定量的描述的基础上,只能粗略地表示塑料导爆管被引爆的难易程度,不能提出能量是影响起爆感度的本质因素.文中提出用激光方法测定起爆所需的能量,并用这个能量标准准确地定量表示塑料导爆管的起爆感度.实验结果表明,用能量标准能科学准确地表示塑料导爆管的起爆感度,测量结果可靠.     

台阶爆破逐孔起爆网路的设计与应用

将导爆管雷管用于逐孔起爆网路设计中，结合雷管段别设置和延期误差，确定出25 ms（MS2）、50 ms（MS3）作为炮孔的最佳延期时间；利用正态分布概率模型进行定量分析，得到该延期时间能够提高地震波干扰降振的概率,避免多孔齐发、后排先爆现象的发生；结合Visual Basic编程语言和计算机辅助设计（CAD），开发了台阶爆破逐孔起爆网路设计系统，实现延时爆破网路设计的可视化和智能化。经实践表明:该系统设计的起爆网路，爆后岩石块度均匀，大块率低，爆破振动明显降低，无飞石、滚石侵限的发生，爆破效果良好。     

Ti单晶及多晶与孪晶相关的疲劳裂纹萌生

研究了高纯Ｔｉ单晶在ＳＥＭ中循环变形及多晶在拉－压对称疲劳和反复弯曲疲劳时与孪晶相关的疲劳裂纹萌生，发现除孪晶界外，循环孪晶带内孪晶与孪晶的碰撞、孪晶内部沿特定面以及孪晶撞击晶界也诱发了疲劳裂纹。     

Quasibrittle fracture beneath a flat bearing surface

The problem of fracture of the quasibrittle and brittle material such as glass when subject to indentation by a relatively rigid, square-ended uniform punch is considered, using classical energy principles. The strain energy needed to form a crack adjacent to the punch edge is found, and from this the load needed to initiate fracture given. The calculation is of practical interest in the design rating of bearing blocks supporting structural glass. Additionally, it implies also the potential possibility to set up a very simple and practical technique for evaluating some strength-related properties of materials such as the fracture toughness using specimens without macro-pre-existing cracks.     

疲劳裂纹萌生的细观效应

Ｘ射线衍射分析表明，在疲劳极限载荷下循环加载１０＾７次事，退火态１６Ｍｎ在厚度约３个铁素体晶粒大小的表层内，３００Ｍ钢在厚度经１５个原奥氏体晶粒大小的表层内，喷丸强化３００Ｍ钢在距表面２００－３２０μｍ的亚表层内发生ＸＲＤ效应的明显变化。