水下线型聚能切割器内外炸高对射流侵彻性能的影响

借助ANSYS/LS-DYNA程序,对线型聚能切割器在水下切割钢板的性能进行了数值模拟研究,并通过试验对数值模拟仿真结果进行了验证。通过数值模拟和试验对比,重点分析了水下聚能切割器空气内炸高和水外炸高对射流侵彻靶板的特性影响。数值模拟和试验结果表明:聚能槽内的水介质会阻碍射流的形成,严重影响切割性能,设置适量的空气内炸高并减小水外炸高,可以提供射流形成的空间,大幅提高射流的侵彻能力;空气内炸高越小,射流的形成越不充分,形成射流的速度和动能越小,侵彻能力越弱。     

线型聚能切割器在不同连接角度下切割能力的研究

分析了线型聚能装药的切割原理,通过试验研究发现,线型切割器在不同连接角度下,连接处和相连的切割器具有不同的切割能力,能够实现不同的切割效果。经过多次试验,得出线型聚能切割器连接角度大于等于45°时,能满足爆轰传播的条件,但接头处未切断钢板;而连接角大于等于90°时,切割器可以完全切断所要切割的部位。从而切割器的正确连接可减少工程雷管的使用数量,简化起爆网路、提高可靠性,对工程爆破的设计具有一定的参考价值。     

线型聚能切割器在不同连接角度下切割能力的研究

分析了线型聚能装药的切割原理,通过试验研究发现,线型切割器在不同连接角度下,连接处和相连的切割器具有不同的切割能力,能够实现不同的切割效果。经过多次试验,得出线型聚能切割器连接角度大于等于45°时,能满足爆轰传播的条件,但接头处未切断钢板;而连接角大于等于90°时,切割器可以完全切断所要切割的部位。从而切割器的正确连接可减少工程雷管的使用数量,简化起爆网路、提高可靠性,对工程爆破的设计具有一定的参考价值。     

线性聚能切割器切割钢板的实验研究

概述了聚能装药的切割原理和实验目的,介绍了实验所用的几种线性切割器的主要性能。根据聚能切割器切割钢板的实验,为上海钢铁厂钢结构厂房的切割爆破拆除选定了切割器类型。通过实验认识到,切割器的爆轰形成阶段,不能使钢板达到正常的切割深度。为此,当采用一端起爆时,切割器的起爆端必须超出钢板边缘一定长度,才能取得良好的切割效果。与普通外部装药爆破相比,应用线性聚能切割器具有节省炸药、切割快速、方便和降低成本等优点。     

线型聚能切割器在塔状钢质构筑物爆破拆除工程中的应用研究

以在塔状钢质构筑物周壁上开口使其定向倒塌为目的,分析了线型聚能切割器对目标进行切割侵彻的基本原理与影响因素,结合实际情况设计出适合本次工程的技术参数指标,成功地完成了国内首次同种类型爆破施工.文中总结出了一系列的工程应用经验,对将来类似工程的方案设计与施工细节都具有参考价值.     

实用线型切割器研究

根据聚能装药原理,设计了不同尺寸的实用线型切割器,并在不同厚度的钢板上进行了切割试验,得到了有参考价值的结果;同时把试验结果与经验公式计算结果进行了对比,得出了修正公式,为实际工程应用提供了可靠依据.     

线型聚能装药切割钢板过程的数值模拟

用AUTODYN -2D计算软件对线型聚能装药切割钢板的过程进行了数值模拟 ,分析了射流形成过程中各种参数的分布规律 ,并对射流切割钢板的宽度、厚度等进行了预测。模拟计算与实物试验结果的相对误差为 10 6%～ 11 9% ,是在工程上允许的范围内。这说明 ,数值模拟方法可用于聚能装药的优化设计和切割其他材料的研究     

线型聚能切割器切割靶板过程相似率的数值模拟

利用相似理论分析了线型聚能切割器(LSCC)切割钢靶板过程的相似参数,建立了该钢靶板的相似率关系。在此基础上以文献〔5〕中的线型聚能切割器为计算模型,应用ANSYS/LS-DYNA3D软件对其进行模拟,通过与试验结果对比证明了模拟的正确性。然后对满足模拟比的聚能切割器切割靶板的过程进行了模拟,对比分析了其射流头部速度及侵彻深度。结果表明,相似率模型在线型聚能切割器切割靶板过程中是成立的。     

线型聚能切割器切割靶板过程相似率的数值模拟

利用相似理论分析了线型聚能切割器(LSCC)切割钢靶板过程的相似参数,建立了该钢靶板的相似率关系。在此基础上以文献〔5〕中的线型聚能切割器为计算模型,应用ANSYS/LS-DYNA3D软件对其进行模拟,通过与试验结果对比证明了模拟的正确性。然后对满足模拟比的聚能切割器切割靶板的过程进行了模拟,对比分析了其射流头部速度及侵彻深度。结果表明,相似率模型在线型聚能切割器切割靶板过程中是成立的。     

聚能方法切割钢板的试验研究

根据聚能装药原理,采用不同尺寸的线型切割器,对不同厚度的钢板进行切割试验,得到了有参考价值的结果;同时把试验结果与经验公式计算结果进行对比,得出了修正公式,可为实际爆破工程的设计提供依据.     

乳化炸药线型切割器对薄壳弹药销毁效果的数值模拟研究

针对目前的弹药销毁状况,为了减轻直接爆破的环境压力,利用理论分析及数值模拟的方法,首先对设计的简易乳化炸药线型切割器的药型罩材料进行确定,数值模拟表明:铝质药型罩所形成的射流侵彻能力要比紫铜材质的提高28%,而后利用ANSYS数值模拟得出该切割器最佳炸高为15 mm。最后对乳化炸药线型切割器切割薄壳弹药的过程进行数值模拟,证明该切割器可以达到切去弹药外壳而不产生剧烈爆轰及高速破片的效果。     

线型聚能装药数值模拟与优化设计

爆炸切割是利用聚能原理来切割坚硬物质的爆炸新技术,线型聚能装药是其中一种常用的装药类型.针对线型聚能装药的主要结构参数,采用DYNA2D程序进行二维数值模拟,与现有理论和试验相符.以数值模拟代替实验,构造线型聚能装药正交设计表,达到了结构参数优化的目的.     

线型聚能切割器结构参数优化设计及应用

针对钢结构目标,优化设计了一种组合式的爆炸切割装置,此装置可以实现对钢结构目标的快速高效切割。以线型聚能装药为研究对象,采用正交优化设计方法,对线型聚能切割器的药型罩壁厚、顶角、口径、炸高等主要结构参数进行优化设计,并确定了最优线型聚能装药结构。采用该结构参数的线型聚能切割器,能够对典型钢结构目标进行有效切割。     

半正方形罩线型切割器的数值模拟研究

半正方形药型罩也可以看作两个楔角90°楔形药型罩相对排列在一起而演化出的一种线型聚能装药结构。应用LS-DYNA非线性有限元软件完成了爆炸载荷下半正方形罩线性切割器形成射流过程的数值模拟。结果表明,半正方形罩线性切割器能形成一股片状扇形聚能射流;半正方形罩线型切割器形成射流存在一个初始射流二次汇聚的过程,二次汇聚形成的射流速度比一次汇聚射流速度提高了33%以上;半正方形罩线型切割器形成射流速度要明显高于普通线型切割器;随药型罩厚度的增加,半正方形罩线型切割器形成射流速度降低。     

隔板宽度对线型聚能射流成形特性影响数值模拟

为研究隔板宽度对线型聚能射流成形的影响,利用惠更斯原理,对隔板宽度对爆轰波形及射流速度的影响进行理论分析,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对六种隔板宽度下线型聚能射流成形过程进行数值模拟。结果表明:当隔板宽度相对值(隔板宽度与药型罩宽度比D/d)在0.6~0.8时,线型聚能装药成形聚能射流特征参数受隔板宽度变化影响较大,根据目标的特性,优化选择合适的装药结构可以显著提高聚能射流的终点毁伤效应;相对于无隔板条件下成形的线型聚能射流,当隔板宽度相对值达到0.9时,线型聚能射流速度为4640 m/s,提高了22.3%。     

线性成型装药的威力研究

论文从理论和试验两方面探讨了试验材料和手段对线性成形装药威力测试结果的影响,认为线性装药在射流形成过程中拉伸是二维的,这样射流切割刀容易断裂,威力相对减小;靶板尺寸和起爆方式都能够影响其威力测试结果.提出了在测试线性装药的威力时采用的靶板长和宽一般分别选择其装药长度和宽度的2倍左右为最佳.     

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。     

复合材质杆式射流侵彻水下目标的数值模拟

为了实现聚能战斗部对水下目标的高效毁伤,在传统聚能战斗部的基础上设计了一种采用不同材料的球缺罩与偏心亚半球形罩组合的聚能战斗部。阐述了复合材质组合式聚能战斗部的结构设计及作用原理,利用有限元软件AUTODYN数值模拟了其成型及侵彻水下靶板的过程,并与传统的偏心亚半球缺式和单一材质组合式战斗部的毁伤效果进行了对比。研究表明,复合材质组合式战斗部形成的前级杆式射流侵彻水介质过程中可以为后级杆式射流开辟无耗能通道;在相同炸高下,侵彻相同厚度的水介质与靶板后,与传统杆式射流相比,复合材质杆式射流的动能衰减率最小,剩余动能提升了28.59%。该复合材质组合式聚能战斗部可以实现对水下目标的高效毁伤。