雷管侧向殉爆效应特点研究

对不同起爆药的试验雷管,在改变装配条件和试验状况下,测得相应的殉爆距离,并由此而得到一些主要的影响因素和发生殉爆的简单规律。     

雷管在不同介质中冲击起爆压力的研究

本文用殉爆实验求出了８＾＃纸雷管在空气以及在硬质聚氨酯泡沫塑料中的半爆距离,并分别用石英晶体传感器及ＰＶＤＦ传感器对雷管在空气中及ＲＰＵＦ材料中爆炸时的压力分布进行了测试。根据测试结果,用插值的方法求出了这两种介质中雷管在冲击波作用下的冲击起爆压力,并从理论上用平面冲击波的ｐ－ｕ曲线对此结果进行了分析。     

雷管输出冲击波在有机玻璃中传播衰减的实验研究

有机玻璃因其冲击阻抗与炸药接近而被广泛用作测量冲击波参数的隔板或保护介质。本文用锰铜压阻法测量了雷管底部输出冲击波压力在有机玻璃隔板中的衰减规律,通过对实验数据(X,lnp)进行最小二乘法拟合,得出lnp-x有较好的线性关系。计算得到了雷管输出冲击波在有机玻璃中的衰减系数,并与文献中的同类数据作了对比分析,得出衰减系数与装药直径有关,并且装药直径越小,衰减系数的绝对值越大。文中得出雷管输出冲击波在有机玻璃中的衰减系数-0．3587。     

锰铜压阻法测量雷管输出的压力波形分析

用锰铜压阻法对不同传感器保护介质、不同底壳形状及无底壳等条件下的雷管输出压力进行了测量研究，分析了各种因素对输出压力波形的影响。研究表明，用1mm厚有机玻璃片作保护介质优于Mylar片；平底雷管输出压力模拟信号上升前沿比凹底雷管和无底壳雷管的输出前沿要陡得多。     

密实介质中冲击波衰减特性的近似计算

对密实介质中冲击波峰值压力的衰减建立了一个近似的计算模型，并利用该模型分别对铝、钢和有机玻璃等介质中的冲击波衰减特性进行了计算。算例表明与实验结果吻合较好，从而在一定程度上验证了模型的有效性。     

基于Monte Carlo原理的混合炮弹殉爆模型

基于Monte Carlo原理,根据试验数据和殉爆规律,建立了混合炮弹殉爆模型(SDM)．提出了蜂窝网格坐标系,该坐标系客观反映了炮弹排列的实际分布规律。通过SDM得出混合炮弹殉爆量概率密度分布的普适规律,提出殉爆方程的数学表达式。运用SDM模型,对某地日本遗弃化学武器埋藏点的殉爆进行了模拟和分析,得出了该埋藏点殉爆方程的参数,并计算了100万次引爆该埋藏点时的最大殉爆概率所对应的殉爆量。SDM模型的建立与运用,对处理日本遗弃化学武器以及对危险品的生产、逗输、储存和销毁等的风险评估源强的计算提供了理论依据。     

爆炸冲击波在酚醛层压材料中衰减特性的实验研究

为研究药柱爆炸冲击波在酚醛层压材料中的衰减特性,利用锰铜压阻传感器,测量了药柱爆轰输出冲击波经不同厚度酚醛层压材料隔板衰减后的冲击波压力,并计算得到冲击波波后质点参数。结果表明:药柱爆轰输出冲击波经酚醛层压材料隔板传播时,其峰值压力随隔板厚度增加呈指数型衰减,通过对实验数据的拟合,得到酚醛层压材料中的冲击波衰减规律。     

雷管输出侧向冲击波在硬纸板中传播衰减规律研究

本文用PVDF压电法测量了雷管侧向输出冲击波在硬纸板中的衰减规律,通过试验数据(x,lnP)进行最小二乘法拟合,得出lnP--x有较好的线性关系,计算得到了雷管侧向输出冲击波在硬纸板中的衰减系数为-0.450 29.由衰减结果可知硬纸板是一种较优的防殉爆包装材料.     

典型装药水下爆炸的殉爆规律研究

针对典型的壳装炸药殉爆更接近炸药实际使用状态,采用ANSYS／LSDYNA软件建立了典型装药水下殉爆的有限元仿真模型,通过计算得到了殉爆距离与安全距离,基于此加工了试验样弹,并进行了相应的水下殉爆试验。试验结果与数值仿真结果较为吻合,表明了本文的仿真模型能够有效描述带壳装药的水下殉爆情况,水下试验中南冲击波压力和气泡周期来判断被发装药是否殉爆是可行的。最后,在水下殉爆理论分析基础上,根据试验结果预计了大药量水中兵器战斗部的安全性。本文的研究可为水中兵器战场环境的安全性设计提供依据,并可为水中兵器战斗部殉爆毁伤能力评估提供参考。     

环境湿度对铝粉爆炸特性参数影响的实验研究

为全面评估铝粉爆炸的危险性,在爆炸罐内进行了环境湿度对铝粉爆炸影响的实验研究。分别得到了33%、60%和90%相对湿度下铝粉爆炸的最大爆炸压力和最大压力上升速率值。结果表明:环境湿度对铝粉爆炸有显著的影响作用,而这种作用与浓度有关。当铝粉浓度较低时,随着环境湿度的增加, 最大爆炸压力和最大压力上升速率值先增加后减小;而浓度较高时,最大爆炸压力和最大压力上升速率值则随着环境湿度的增加而明显增加。同时通过对实验数据的非线性拟合,得到了3 种环境湿度下最大爆炸压力和铝粉浓度之间的DoseResp 函数关系。该研究可作为铝粉爆炸危险性评估的参考。     

高强度水下爆炸等效冲击波加载特性研究

为了实现实验室范围内的高强度水下爆炸冲击波加载,在现有非药式水下冲击波加载装置的基础上,对加载水舱的结构进行了改进,并利用实验和仿真相结合的方法对非药式高强度水下爆炸冲击波等效加载特性进行了研究,分析了飞片及活塞的质量对加载冲击波强度和衰减时间常数的影响规律,确定了该方法所产生的高强度水下冲击波加载特性。进而利用该装置对0.5 mm厚铝合金靶板进行了水下冲击波加载实验。实验结果表明,改进后的非药式水下爆炸冲击波等效加载装置能够对目标结构进行有效的高强度水下冲击波加载。     

多点水中阵列爆炸冲击波的传播特性

为了研究多个装药水中阵列爆炸冲击波的耦合作用和传播规律,利用水中爆炸试验,测量了整体装药、两装药和四装药水中阵列爆炸的冲击波-压力时间曲线,分析了装药数量、阵列距离对水中冲击波峰值压力、冲量和作用时间的影响以及阵列爆炸冲击波参数随距离的变化规律.结果表明,两点阵列爆炸,装药聚焦方向(对称中心线)的冲击波可形成叠加,比例距离2～6 m·kg-1/3的范围,冲击波压力强度增加了22.8％～55.4％,冲击波峰压的增益随着传播距离的增大逐渐增大,非对称方向的冲击波压力可形成延时耦合;四点阵列爆炸,装药聚焦方向的冲击波最高峰值压力都接近于整体装药,装药数量的增加可以提高冲击波的高压区域范围和冲量.阵列爆炸点和布局相同时,阵列距离的增加可提高冲量和冲击波作用时间,冲击波压力作用时间则随着装药数量和阵列距离的增大而增大.两点和四点爆炸,冲击波耦合叠加后的多个冲击波峰值压力、冲量都仍符合爆炸相似率,但冲击波压力作用时间则不符合爆炸相似率.     

某电雷管半爆原因分析

针对某电雷管入厂验收过程中出现的半爆故障,根据电雷管的结构和作用原理,建立了半爆故障树,通过故障排查和复现确定了故障原因,并制定出解决措施.验证试验表明故障原因定位准确,解决措施有效地杜绝了半爆现象出现.     

炸药水下爆炸能量输出特性研究

通过典型炸药爆炸的性能参数,分析、计算了不同类型水中兵器用混合炸药水下爆炸的 冲击波能、气泡能、冲击波超压方程中的系数k和a以及水中爆炸冲击波超压,计算结果与实测值 能较好地吻合。首次提出了冲击波超压方程中系数a的计算公式,从而为冰下兵器用炸荀配方设 计、性能评估以及战斗部设计提供科学依据。     

无起爆药雷管倒置半爆的研究

针对无起爆药雷管倒置使用时容易出现半爆的现象，以8号复铜壳冲击飞片式无起爆药雷管为研究对象，对装药、压药、雷管的结构等方面进行试验分析，总结了雷管倒置发生半爆的原囚，提出控制雷管装配的技术条件，以保证无起爆药雷管倒置使用时可靠爆轰。     

机库内爆炸效应的数值模拟研究

利用自编程序MMIC3D建立了机库的三维数值模型,采用三维Youngs界面技术对战斗部侵彻机库后发生爆炸情况下的流场分布进行了三维数值模拟。采用后处理软件Visc3D分析了冲击波在机库内的分布情况,在与实验结果对比的基础上,给出了不同关键点的压力曲线和一些规律性的仿真结果,并且通过计算结果的动画处理,清晰地看到战斗部在机库内部爆炸后所形成冲击波的传播规律。这些结果与规律基本符合物理现象和理论分析,对爆炸场近、远场的物理过程及其效应有了深刻的认识和理解,这对于如何高效毁伤机库内的飞机、人员以及相关设施具有重要的参考价值。     

近水面水下爆炸对结构冲击的数值模拟

采用AUTODYN数值计算软件,对彭托利特炸药近水面爆炸时对圆柱壳体的冲击加载过程进行了数值模拟。计算时,在炸药及其附近水域建立足够细密的二维Euler网格模型,以捕捉初始冲击波的高频特征;并将计算结果映射到三维流固耦合模型中继续计算,较好地解决了计算精度和计算耗时之间的矛盾;同时选择了合理的材料模型参数和网格单元类型。数值计算结果与实验吻合较好。计算方法对结构抗冲击数值模拟具有一定的参考意义。     

基于爆炸冲击波的战斗部炸点位置预测

为解决侵彻战斗部在建筑物等目标内部爆炸后的爆炸位置难以测定的问题,提出一种基于爆炸冲击波超压测试数据的炸点预测方法.基于爆炸冲击波传播速度与冲击波超压衰减规律,构建冲击波到达时间与传播距离的数学模型,将超定非线性方程组的最小二乘解转换为无约束多元非线性函数的极值求解,应用MATLAB软件的fminsearch函数计算获取炸点坐标,并应用实爆试验数据对比分析计算结果与实测结果.结果表明:该方法具有可行性,用于末端动态速度小于476.42 m/s,战斗部炸点预测的偏差在1.5 m以内.