光面爆破椭圆双极线性聚能药柱有效功及不耦合系数模拟研究

基于动力学仿真软件AUTODYN,对椭圆双极线性聚能药柱(EBLSC)进行了数值模拟。采用二维面对称计算方法,花岗岩岩体,空气夹层不耦合装药条件,研究了EBLSC结构及不耦合系数对光面爆破效果的影响,并建立有效体积功模型以评价爆破效果。结果表明,炮孔连线方向和垂直方向上的比冲量相近,偏差10%,故总能量沿周向近似均匀分布,但炮孔连线方向产生明显侵彻裂隙,且粉碎圈厚度和腔体扩张程度要小得多,表明该装药结构能够明显提高炸药能量的利用率和爆破效果;随着不耦合系数增大,炮孔连线方向上的损耗体积功先减小后增大,存在最大有效功。利用曲线拟合,得到最优不耦合系数约3.62,与相关文献的试验结果相近。     

61m高砖砌烟囱定向控制爆破拆除

根据烟囱周围环境和自身结构特点,通过选择合适的切口形式、设计合理的爆破参数及采取适当的预处理和安全技术措施,获得了良好的爆破效果。采用照相及摄像技术对烟囱的倒塌过程进行了观测,对结果进行分析后获得了其倒塌过程的规律:烟囱起爆后6000 ms内,相对高度下降很慢,占初始相对高度的4.39%;在6000ms以后,烟囱倒塌倾角迅速加大,总体上呈现边下坐边倒塌且先慢后快的特点。     

2座110m高双曲线冷却塔爆破拆除

介绍了复杂环境下2座110 m高冷却塔的爆破拆除.采用预开定向窗、减荷槽、爆破支撑立柱的定向倒塌方案而使冷却塔定向倾倒.通过精心设计和施工取得了扭曲破碎完全、倾倒落地彻底、爆破危害控制好的成功经验,可为类似爆破工程提供参考.     

椭圆形罩LSC侵彻钢锭试验与三维数值模拟

为了获得椭圆形罩线型聚能装药(LSC)射流侵彻钢锭的特点和规律,采用实际切割试验和三维数值模拟(ANSYS/LS-DYNA)相结合的方法对椭圆形罩线性聚能装药射流侵彻钢锭过程的特点和规律进行了研究。结果表明,切割深度随炸高的增加先增加后下降,在一定炸高范围内表现出对炸高的不敏感性,最佳炸高为60 mm;随着炸高的增加,侵彻钢锭横断面形状的底部宽度从55 mm增至75 mm,中间的侵彻深度从70 mm增至84 mm,两端的侵彻深度从40 mm增至70 mm,切口剖面形状更趋于平缓;数值模拟获得的侵彻结果与切割试验获得的结果基本一致。该三维数值计算模型可以用来模拟实际的切割器,获得的切割钢锭的特点和规律能够较好地反映实际切割过程。     

双角度组合楔形罩线型聚能装药正交优化研究

为了获得双角度组合楔形罩线型聚能装药较优的结构参数组合,运用正交设计方法对其进行优化设计,采用L9(34)正交表获得了不同的试验方案,利用ANSYS/LS-DYNA对各方案进行了数值模拟,获得了不同方案的最大射流速度和射流断裂前的最大长度.其中,最大的射流速度和射流长度分别为4494.77 m/s和80.20 mm,经过对数值模拟结果的分析获得了最佳的参数组合方案.结果分析表明:各因素对射流速度和射流长度的影响规律由主至次均为δ→a→2β→α,较优参数组合方案分别为2α3-2β3-δ3-a1和2α3-2β1-δ1-a1.     

硼系延期药燃烧特性分析

采用高速摄影技术对B/BaCrO4延期药的燃烧特性进行实验研究,结果表明:B/BaCrO4延期药的燃烧过程由一系列脉动燃烧组成,燃烧过程中存在明显的气体流动,并且生成熔融状液滴或层状燃烧产物;产物对气流的阻力作用导致燃烧表面处压力大于环境压力,达到固体产物强度时,产物剥离燃烧表面,并且随着气流流动;B含量为14%的B/BaCrO4延期药燃烧形成的层状物层厚为1.2 mm,剥离周期为17.8 ms;B含量为8%~16%时,B/BaCrO4延期药的燃速随着B含量的增加而增大。     

延期体抗高加速度过载的界面加固性能研究

通过在延期体端面放置纸质垫片的途径来实现界面加固,采用Hopkinson加载试验技术和非线性数值模拟的方法对B/BaCrO4延期体上的应力波传播特性、抗过载界面加固特性进行了研究.研究结果表明:纸垫可以有效地衰减作用到延期体上的应力波,减小延期体的变形量,提高应力/应变分布均匀性,增强延期体的抗过载能力.延期体两个端面加固的效果优于一个端面的加固,应力波输出端加固性能优于应力波输入端加固性能.两端加固的纸垫厚度增加,延期体发生塑性变形的值相对变小.     

近距离爆炸荷载作用下H型钢柱毁伤数值分析

鉴于现代武器弹药的高命中精度,H型钢柱作为多数钢结构厂房的重要承重构件,研究其在近距离爆炸荷载作用下的毁伤具有重要意义.根据相似法则,对某典型钢结构厂房H型钢柱作缩尺变换,利用LS-DYNA有限元软件,采用流固耦合方法,对不同比例距离下9组装药近距离爆炸冲击H型钢柱相似模型作数值模拟.通过对比H性钢柱遭受到爆炸荷载作用前后承载能力,确定钢柱损伤指数.结果表明:(0.100 m·kg-1/3,0.400 m·kg-1/3)区间内,最大损伤指数0.533,最小损伤指数0.095,损伤指数随比例距离的增加总体呈逐渐减小趋势;比例距离0.100 m·kg-1/3时,钢柱腹板剪切部分耗散能量明显增强,导致(0.100 m·kg-1/3,0.125 m·kg-1/3)区间内出现悖逆总体趋势现象,损伤指数随比例距离的增加而增大.     

多点起爆装药结构参数对尾翼EFP成型的影响

采用LS-DYNA建立三组多点起爆爆炸成型弹丸(EFP)装药数值模型进行计算,系统研究了起爆点数量(N)、起爆环直径(DI)、装药长径比(LC/DC)等结构参数对尾翼EFP成型性能的影响规律。研究结果表明:起爆点数量、起爆环直径、装药长径比对尾翼EFP的速度、长径比和翼径比等基本性能均有显著影响;起爆点的数量N与所形成尾翼的数量相同,N=4时翼径比最大,增加起爆环直径和装药长径比是提高EFP速度和长径比最为有效和直接的途径。对不同曲率半径的等壁厚和变壁厚球缺罩对比分析,结果表明采用变壁厚球缺罩更有利于获得形态良好的尾翼EFP,并且N取4、DI取40 mm、LC/DC取0.8为宜。     

椭圆形罩线型聚能装药结构参数正交优化研究

为获得椭圆形罩线型聚能装药较优的结构参数组合,运用正交设计方法对影响射流成型的主要结构参数进行优化设计,获得了不同的试验方案。利用ANSYS/LS-DYNA对各方案进行了数值模拟,得到了不同方案的最大射流速度和射流断裂前的最大长度,经对数值模拟结果分析获得了最佳的参数组合方案。各因素对射流速度和射流长度的影响规律由主至次分别为n→δ→a和n→a→δ,较优参数组合方案分别为n1-δ3-a1和n3-δ1-a1。