端部起爆下空腔装药对离散杆驱动特性的影响研究

研究端部起爆下不同空腔直径装药的爆轰输出特性及对杆条驱动特性的影响。采用非线性动力学软件LSDYNA,运用流固耦合算法,对不同空腔直径装药下离散杆的爆轰驱动过程进行数值模拟,分析空腔直径大小对爆轰产物压力分布、离散杆速度与微元速度分布以及离散杆变形的影响。仿真结果表明,随着空腔直径的增大,空腔内稀疏效应逐渐增强,使得爆轰输出压力沿轴向趋同;杆条速度随空腔直径的增大非线性减小,杆条微元速度梯度逐渐减小;空腔直径越大,杆条平直度越好,而杆条平直度与杆条速度呈反向变化规律,因此离散杆的最优作用效果要综合权衡飞散速度与平直度。     

破-破型串联战斗部前级爆炸对后级影响的研究

为了研究破-破型串联战斗部前级装药爆炸对后级装药的影响,采用三维数值模拟的方法,对前级装药爆轰波作用于后级装药殉爆以及两级装药间加装隔板隔爆进行了研究,同时研究了前后级不同间距时前级爆轰波对后级爆炸成型弹丸(EFP)速度及成型的影响。计算得出后级炸药殉爆距离的范围,在两级装药间加装隔板可以有效地减小爆轰波对后级装药的影响,起到隔爆效果。研究认为爆轰波对后级EFP速度的影响近似于某二次函数曲线的变化趋势,该计算结果可为破-破型串联战斗部结构设计提供参考依据。     

破-破型串联战斗部前级爆炸对后级影响的研究

为了研究破-破型串联战斗部前级装药爆炸对后级装药的影响,采用三维数值模拟的方法,对前级装药爆轰波作用于后级装药殉爆以及两级装药间加装隔板隔爆进行了研究,同时研究了前后级不同间距时前级爆轰波对后级爆炸成型弹丸(EFP)速度及成型的影响。计算得出后级炸药殉爆距离的范围,在两级装药间加装隔板可以有效地减小爆轰波对后级装药的影响,起到隔爆效果。研究认为爆轰波对后级EFP速度的影响近似于某二次函数曲线的变化趋势,该计算结果可为破-破型串联战斗部结构设计提供参考依据。     

破-破型串联战斗部前级爆炸对后级影响的研究

为了研究破-破型串联战斗部前级装药爆炸对后级装药的影响,采用三维数值模拟的方法,对前级装药爆轰波作用于后级装药殉爆以及两级装药间加装隔板隔爆进行了研究,同时研究了前后级不同间距时前级爆轰波对后级爆炸成型弹丸(EFP)速度及成型的影响.计算得出后级炸药殉爆距离的范围,在两级装药间加装隔板可以有效地减小爆轰波对后级装药的影响,起到隔爆效果.研究认为爆轰波对后级EFP速度的影响近似于某二次函数曲线的变化趋势,该计算结果可为破一破型串联战斗部结构设计提供参考依据.     

爆炸成型弹丸速度计算方法研究

从炸药装药的瞬时爆轰产物飞散理论出发,根据动量守恒原理得出药型罩装药形成爆炸成型弹丸的速度计算模型,并根据装药高度与 直径之比对弹丸速度的影响修正了计算模型。应用该计算模型计算了大锥角药形罩和球缺药型罩装药形成的爆炸成型弹丸速度,计算结果与实 验和数值模拟得到的结果吻合较好,此速度计算模型适合于工程应用。     

高能燃烧剂销毁金属壳体装药的安全压力计算

为防止采用高能燃烧剂销毁带金属壳体的装药时发生燃烧转爆轰的现象,分析了装药燃烧转爆轰的机理,研究了装药燃烧时的壳体内部的压力变化情况,结合气体动力学压力关系式,推导了稳定燃烧时的压力计算表达式;以某型防坦克地雷为研究对象,计算了燃烧时的平衡压力,并结合试验分析了开孔直径与压力的变化关系。结果表明:燃烧产物质量生成速率曲线与产物排出速率曲线存在交点时,装药能够维持稳定燃烧,否则极易发生燃烧转爆轰现象。     

带壳聚能装药壳体飞散速度的爆炸动力学算法

分析了带壳聚能装药的爆轰过程以及与薄壁圆管装药壳体膨胀飞散的相似点,运用爆炸动力学理论引入药量系数计算壳体飞散速度,计算结果与所引用的实验数据较接近,为壳体飞散速度的计算提供了新途径.     

切缝药包爆炸波效应实验和模拟研究

为了研究切缝药包定向断裂效应,采用纹影实验方法研究了无限空气自由场中切缝药包爆炸波传播规律,采用动态焦散线实验方法研究了切缝药包在固体介质中产生定向裂纹的过程,并用AUTODYN数值分析对实验结果进行了验证和补充。研究结果表明:切缝药包特殊结构使得爆炸波和爆生气体优先沿切缝方向定向释放,是形成定向裂纹的关键;在爆轰波未传播至切缝管壁阶段,爆轰产物压力从爆轰波阵面向炮孔中心呈先增大后减小的梯度分布规律,同时第一次压力峰值随距炮孔中心距离的增大而增大;合理的空气不耦合装药系数决定着切缝药包产生定向裂纹的效果。     

基于数值模拟的并敷装药爆破效果

为解决露天煤矿台阶爆破大块和根底过多的实际情况,采用乳化与铵油并敷装药结构的技术,同时运用数值模拟技术分析不同并敷装药比例对爆破效果的影响。结果表明:不同并敷比例的数值模型在700 us时的裂纹扩展损伤效果差异明显,全部使用乳化装药结构的裂纹扩展明显优于并敷装药结构,并敷装药结构优于全铵油装药结构;通过对比模型中#162351、#178235、#195563参考单元在不同并敷装药结构中的单元应力传播曲线和能量传播曲线的差异,佐证了沿不同爆速炸药并敷段的轴向,爆轰波总是以其中最大的爆轰速度进行传播的特性。     

铝粉粒度对RDX基含铝炸药水中爆炸近场特性的影响

为研究铝粉粒度对RDX基含铝炸药水中爆炸近场特性的影响,采用转镜式高速扫描相机对含30％(质量分数)微米铝粉、20％(质量分数)微米铝粉与10％(质量分数)亚微米铝粉的2种RDX基含铝炸药水下近场爆炸过程进行了观察记录,获得了沿装药径向的爆炸冲击波传播轨迹扫描底片。通过对2种含铝炸药水中近场爆炸扫描底片进行判读分析,获取了沿装药径向的爆炸冲击波传播迹线与爆轰产物膨胀迹线,由此分析得出2种含铝炸药爆炸冲击波传播速度、波阵面压力和爆轰产物气泡的膨胀位移等参数的变化规律,并对2种含铝炸药相关参数进行了对比分析。结果表明,在10％(质量分数)微米铝粉替换为亚微米铝粉后,含铝炸药冲击波的初始传播速度及波阵面压力减小且能量衰减速率也降低,冲击波传播距离为40 mm左右时,2种炸药的阵面压力便较为相近,并且在爆轰产物气泡膨胀阶段,由于亚微米铝粉反应较快,其释放的能量导致气泡膨胀速率增长较快。