组合式火箭爆破器系统飞行性算法研究

为提高爆炸带的展直率,确保火箭爆破器的破障效果,建立二维有限质点模型对火箭爆破器系统的飞行特性进行研究。根据力学方程、运动方程和几何连续方程,通过时间差分法对各质点的力学参数进行数值计算,并结合实验工况对火箭爆破器系统在空中飞行的力学特性进行计算分析。结果表明:在主动段中,火箭拖拽爆炸带加速运动,爆炸带保持直线拉直状态;爆炸带全部拉出后,由于阻力伞的作用,爆炸带的内力较大,仍能维持在展直状态;进入被动段后,随着火箭及爆炸带速度的下降,阻力伞对爆炸带的拉力随之下降,爆炸带在越过最高点后,下落的阶段容易发生弯曲。     

炸高对线型聚能切割器切割深度影响的数值分析

根据聚能装药射流形成和断裂原理,使用autodyn2d对线型聚能切割器侵彻靶板的物理过程进行了数值仿真.针对不同炸高的4组模犁,详细讨论了炸高对射流侵彻能力的影响.研究结果表明:小炸高下,影响射流侵彻能力的主要因素是靶板阻碍了药型罩后部的压垮;大炸高下,射流与靶板的作用存在着二次侵彻的现象,具体侵彻效果与炸高有关.从工程目的出发,可以选取射流头部第2次断裂时所处的位置为有利炸高.     

扫雷防护装具对胸腹部冲击波防护性能测试技术研究

为研究爆炸冲击波作用下扫雷防护装具对胸腹部的防护性能，探索高效试验方法及测试手段，健全单兵防护装备试验研究指标体系，提升单兵防护装备整体性能。以两套扫雷防护装具为试验研究对象，在不同密封处理条件下基于HybirdⅢ假人模型模拟设计了扫雷排爆作业手在典型跪姿作业姿态下的实爆试验。爆炸冲击波通过50 g TNT药柱爆炸产生，在假人模型胸腹部处安装两个壁面超压传感器对4次实爆试验产生的冲击波超压进行实测，并以爆源为基准在相对同一距离设置了自由场压力传感器用于测试数据对比。利用假人数据采集系统获取了冲击波侵彻扫雷防护装具经衰减后，超压作用到胸腹部的全过程数据。通过数据处理得到了胸腹部遭受爆炸冲击时的压力-时间曲线，并对超压峰值衰减率进行了对比分析。试验结果初步验证了接缝处密封性能越好，防护性能越高，从而表明高密封性能的防护装具对爆炸冲击波的绕射有一定的阻碍衰减效果，可一定程度降低叠加超压对胸腹部造成的损伤。本文试验设计与数据分析可用于后续装备性能改进和试验方法研究。     

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.     

圆锥、球缺组合式战斗部空气中成型技术数值模拟研究

针对常规EFP空气中飞行阻力大、稳定性差的缺点,以提高其毁伤效能为目标,通过数值模拟方法对比研究了组合式战斗部与传统球缺犁战斗部的成型机理与成型过程.根据杆式头部破甲弹的气动原理分析其气动特性.得出了组合式战斗部空气中的成型性能与飞行稳定性较常规EFP均有显著提高的结论,为组合式战斗部的后续研究工作打下了基础.     

水介质中组合式战斗部成型技术研究

针对常规EFP战斗部水中成型困难、侵彻能力低等缺点,以提高水下兵器聚能战斗部毁伤效能为目标,通过数值模拟方法对比研究了组合式战斗部与传统球缺型战斗部水中成型机理与成型过程,根据长杆式聚能射流的气动原理分析其水中运动特性,得出了组合式战斗部水中成型性能与侵彻能力较常规EFP均有显著提高的结论,为组合式战斗部在水下兵器中的广泛应用打下了基础.     

爆轰波斜冲击金属介质理论在聚能装药药型罩设计中的应用研究

将爆轰波斜冲击金属介质理论引入聚能药型罩罩高参数设计中,运用LS-DYNA显式动力学软件对爆轰波斜入射铜介质进行了仿真计算,得到了接触位置压力峰值P与入射角φ0之间的关系,数值仿真结果和理论计算值、试验值均吻合得较好。基于仿真计算和理论分析,得出了圆锥形和球缺形药型罩点起爆条件下罩高参数确定的工程算法,并将其应用于一种组合式战斗部的设计中。该方法为药型罩高度的确定提供了基于理论分析方面的设计依据,丰富了聚能装药战斗部的设计方法。     

高层楼房控制爆破倒塌过程中竖向断裂的力学分析

针对高层框架剪力墙结构楼房具有高宽比较小的特点,充分考虑到该楼房的结构特征和楼房周围环境的局限性,该爆破方案中设计了提高炸高和前移转铰点的方法,按照设计方案经过精心施工,该楼房被成功实施了爆破拆除。但是该楼房在爆破拆除过程中出现竖向断裂的现象,该文针对这一问题进行了分析,并重点对爆破后构件所受的压力、剪力、弯矩进行了计算和校核,从爆破瞬间构件受承载力的角度探讨了原因。     

B炸药爆轰波拐角传播的三维数值模拟

为研究B炸药起爆后爆轰波在拐角中的传播特性以及拐角爆轰低压流场现象,运用LS-DYNA3D程序对120°,90°,45°三种特定的拐角装药的爆轰波传播现象进行了数值模拟,观察了爆轰波通过拐角的传播过程,讨论了爆轰波波阵面通过拐角后爆速的变化情况.结果表明,爆轰波通过拐角后由于传播面积的变化而产生衰减-增长过程,装药拐角越大,爆轰波通过时越稳定;随着装药拐角的减小,拐角处的波阵面压力、爆速和传播能力都逐渐降低.     

大当量炸药齐爆远区安全性分析

炸药爆炸后的安全性问题是涉爆类试验研究的关注重点,文中分别从爆炸冲击波与爆破地震波的危害效应进行了研究,计算得出了某当量装药条件下爆炸远区的相关爆炸参数,总结出了其分布与衰减规律,为今后类似试验研究工作的顺利进行与安全组织管理奠定了科学基础.