具有前驱罩石油射孔弹研究

聚能装药结构能降低喷口对射流的影响,从而达到更好的侵彻效果。主要从药型罩结构和药型罩材料两方面对石油射孔弹进行了试验研究。选取在射孔弹内使用前驱药型罩和主药型罩相结合的结构,使射孔弹爆炸时形成初始速度非常高的前驱射流,为随后的主射流打开一个环形通路,从而达到大孔径、深穿孔的目的,为大孔径、深穿孔射孔弹的设计开发提供了一些基础数据。     

铜粉末药型罩试验研究

研究粉末罩的力学性能,对聚能装药的设计和应用具有重要意义。本文对两种不同孔隙度的铜粉末药型罩进行了试验研究,并与紫铜药型罩进行了比较。试验结果表明,在给定的试验条件下,粉末药型罩的穿深随孔隙度的增加而增加;两者分别在0.7～3.0和1.1～2.2倍口径的炸高范围内,粉末药型罩穿深要比紫铜射流的深;孔隙度为9.3%的粉末射流在14μs内侵彻速度与紫铜射流几乎没有差别,14μs后很快降低。     

铜粉末药型罩试验研究

研究粉末罩的力学性能,对聚能装药的设计和应用具有重要意义。本文对两种不同孔隙度的铜粉末药型罩进行了试验研究,并与紫铜药型罩进行了比较。试验结果表明,在给定的试验条件下,粉末药型罩的穿深随孔隙度的增加而增加;两者分别在0.7～3.0和1.1～2.2倍口径的炸高范围内,粉末药型罩穿深要比紫铜射流的深;孔隙度为9.3%的粉末射流在14μs内侵彻速度与紫铜射流几乎没有差别,14μs后很快降低。     

一种球锥结合药型罩石油射孔弹研究

设计了一种球锥结合药型罩石油射孔弹,在半球形主药型罩基础上增加了锥形前驱罩结构,利用ALE方法,模拟了药型罩材料为铜,锥角角度分别为30°、35°、40°、45°和50°时对其射流的速度和形状、射流头部速度和杵体质量的影响,并与半球形药型罩模拟结果进行对比.结果表明前驱罩锥角40°比锥角30°射流速度降低了26％,直径提高了8.1％,锥角40°比锥角50°射流速度提高了4.1％,直径降低了3.4％.前驱罩锥角为40°和50°的球锥形药型罩的射流头部速度比半球形药型罩分别提高了25％和20％,直径分别提高了2.6％和6.1％.试验结果与模拟结果大致相符,为大孔径、深穿孔石油射孔弹的设计开发提供了一定的参考.     

正交试验在粉末药型罩制造工艺参数研究中的应用

文章将正交设计应用于粉末药型罩压制工艺参数研究,分析了影响粉末药型罩性能的工艺参数。确定了试验方案,根据方案完成了穿孔深度试验,并根据试验结果进行数据分析。分析表明：4个因素的影响大小依次为压罩压力、药型罩圆径跳、保压时间、阴模旋转速度。确定了较优的生产工艺条件,利用数学模型计算得到较优条件下的射孔弹穿深并完成了验证试验。     

钨铜粉末药型罩射孔弹对钢靶侵彻的数值模拟

利用Ansys/Ls-Dyna软件对钨铜粉末药型罩射孔弹侵彻钢靶过程进行了数值模拟。运用混合物的叠加原理对钨铜混合材料的状态方程参数进行了计算,得到钨铜(20W80Cu)粉末药型罩的参数。采用多物质ALE算法,模拟了钨铜药型罩射流的形成及侵彻钢靶的过程,模拟89型号射孔弹作用45#钢靶,穿深为153mm,孔径为9.6mm,并与实际情况对比,数值模拟结果与实验结果差别在5%以内。     

粉末药型罩石油射孔弹侵彻性能的数值模拟

根据石油射孔弹的实际结构和几何尺寸,运用ANSYS/LS-DYNA2D非线性动力学有限元分析软件,基于自适应网格方法,对孔隙率为11.53%的铜药型罩射流形成和打靶过程以及聚能射流头部速度进行详细描述和分析,并对密实铜药型罩射流形成及打靶的过程进行了数值模拟。对比分析粉末药型罩和密实药型罩侵彻靶板的形貌,结果表明:孔隙率为11.53%的药型罩打靶在穿深、孔径两方面均表现出了更好的侵彻特性。     

粉末药型罩石油射孔弹侵彻性能的数值模拟

根据石油射孔弹的实际结构和几何尺寸,运用ANSYS/LS-DYNA2D非线性动力学有限元分析软件,基于自适应网格方法,对孔隙率为11.53%的铜药型罩射流形成和打靶过程以及聚能射流头部速度进行详细描述和分析,并对密实铜药型罩射流形成及打靶的过程进行了数值模拟。对比分析粉末药型罩和密实药型罩侵彻靶板的形貌,结果表明:孔隙率为11.53%的药型罩打靶在穿深、孔径两方面均表现出了更好的侵彻特性。     

柱-锥结合线型药型罩射流特性的数值模拟

为了提升线型聚能装药的切割能力,在锥形线型药型罩的基础上设计了一种新型柱-锥结合线型药型罩,并采用数值模拟软件ANSYS/ls-dyna对柱-锥结合线型药型罩、圆弧顶线型药型罩、锥形线型药型罩射流的形成及切割45号钢板的过程进行了数值模拟,通过对比3种结构药型罩形成射流的头尾部速度、拉伸断裂时间、对45号钢板的切割能力来确定设计方案的可行性。研究表明:柱-锥结合线型药型罩形成射流的头部速度最高,相对锥形线型药型罩提高了约12.6%,相对圆弧顶线型药型罩提高了约5.4%;而且柱-锥结合线型药型罩形成的射流拉伸性能较好,能量更高,对45号钢板的切割能力最强,相对圆弧顶线型药型罩提升了约26.7%,相对锥形线型药型罩提升了约58.8%。     

粉末粒度对FeAl金属间化合物多孔材料孔结构的影响

研究了粉末粒度对FeAl金属间化合物多孔材料孔结构的影响.研究表明,当粉末粒径在60μm以上时,随着粉末粒径的增加,FeAl金属间化合物多孔材料的总孔隙度和开孔隙度变化不大,即粉末粒度不是决定FeAl多孔材料孔隙度的主要因素;粉末粒度是决定FeAl金属间化合物多孔材料最大孔径的主要因素,在18～125μm的粒度范围内,多孔体最大孔径与粉末粒径之间严格遵循dm=0.4·d.的直线变化规律.     

钨粉颗粒形貌对钨铜合金药型罩破甲性能的影响

为了研究钨粉形貌对钨铜合金药型罩破甲性能的影响,采用了4种不同颗粒形貌的钨粉,利用机械合金化法和冷等静压旋压工艺制备钨铜合金药型罩,并对钨铜合金药型罩射孔弹进行了地面静破甲穿钢靶试验,通过试验分析钨粉形貌对钨铜合金药型罩破甲性能的影响。结果表明:钨粉颗粒完整、形貌为多面体的钨粉,其松装密度达到9.564 g/cm³,制备的钨铜合金药型罩的破甲深度达到338.3 mm,破甲稳定性达到99.21%;而钨粉颗粒有缺陷、形貌为类球状的钨粉,其松装密度仅为7.142 g/cm3,制备的钨铜合金药型罩的破甲深度达到338.3 mm,破甲稳定性达到99.21%;而钨粉颗粒有缺陷、形貌为类球状的钨粉,其松装密度仅为7.142 g/cm³,制备的钨铜合金药型罩的破甲深度为288.1 mm,破甲稳定性为92.7%,分别下降了17.4%和7.6%。     

影响射孔侵彻深度的混凝土靶材物性因素分析

影响射孔穿深的因素很多,通过试验和计算机数值模拟的手段,着重分析、讨论混凝土靶材物性因素(靶等效应力强度、声阻抗和孔隙度、砂粒度)的影响.结果表明侵彻初期及随后的定常侵彻阶段主要影响因素是声阻抗、孔隙度侵彻滞止阶段主要影响因素是动态抗压等效应力强度砂子粒径是影响射孔侵彻深度的重要因素.     

Effects of Powder Velocity and Contact Materials on Tribocharging of Polymer Powders for Powder Coating Applications

Electrostatic powder deposition using corona charging is widely used in a plethora of industrial applications. Disadvantages of this technique are back corona onset and the Faraday penetration limitation. Another method to charge powders is to use tribochargers. Tribocharging depends upon the work function difference between the contacting materials and generates bipolarly charged particles. In this study, acrylic and epoxy powders were fluidized and charged by passing through stainless steel, copper, aluminum, and polycarbonate static mixers, respectively. The particle velocity and powder flow rate were varied to determine their effect on the net charge-to-mass ratio (Q/M) acquired by the powders. The Q/M increased rapidly with velocities between 1.5 to 2.5 m/s and stabilized for higher velocities but decreased with increasing powder flow rate at a constant velocity. The net positive or negative charge on each powder was determined to be dependant on the charger material. The use of an aluminum charger (net negative charge) in combination with a PTFE finger nozzle (net positive charge) resulted in a net powder Q/M of - 0.05 μC/g. The generation of an ion-free powder cloud with high bipolar charge but overall charge density of almost zero is anticipated to provide a better coverage of recessed areas.     

川西海相碳酸盐岩储层射孔效率测试评价试验

川西海相碳酸盐岩储层改造过程中普遍存在地层吸液难、改造难度大的问题,为寻求真实储层环境下的射孔效率与地层高破裂压力的相关性,开展了地面岩石靶以及模拟储层环境岩石靶的射孔测试试验,观察了真实的射孔孔道形态,并测试了穿深、孔径数据。试验结果表明:89型射孔弹在模拟储层环境下的地下穿深只有197 mm,相比于混凝土靶穿深下降达80%,难以有效穿透泥浆污染带以及井眼应力集中带;射孔孔道周围会形成20 mm左右的压实带,孔道内堆积的杵体限制了孔道末端裂缝降破作用的发挥;射孔穿深与岩石抗压强度成负相关;提高射孔弹地下实际穿深以及清洁孔眼使酸液与孔道末端裂缝有效沟通,是川西海相储层下一步射孔降破的有效途径。     

川西海相碳酸盐岩储层射孔效率测试评价试验

川西海相碳酸盐岩储层改造过程中普遍存在地层吸液难、改造难度大的问题,为寻求真实储层环境下的射孔效率与地层高破裂压力的相关性,开展了地面岩石靶以及模拟储层环境岩石靶的射孔测试试验,观察了真实的射孔孔道形态,并测试了穿深、孔径数据。试验结果表明:89型射孔弹在模拟储层环境下的地下穿深只有197mm,相比于混凝土靶穿深下降达80%,难以有效穿透泥浆污染带以及井眼应力集中带;射孔孔道周围会形成20mm左右的压实带,孔道内堆积的杵体限制了孔道末端裂缝降破作用的发挥;射孔穿深与岩石抗压强度成负相关;提高射孔弹地下实际穿深以及清洁孔眼使酸液与孔道末端裂缝有效沟通,是川西海相储层下一步射孔降破的有效途径。     

侵彻单层靶时着靶姿态对装药损伤的影响规律研究

为研究着靶姿态对高速侵彻弹装药损伤的影响,依据实际战斗部的结构尺寸设计了小尺寸模型试验弹,在125 mm口径的滑膛炮发射平台上开展了试验弹以不同攻角斜侵彻单层钢靶试验。通过理论计算得到着靶姿态对侵彻过程能量损失的影响。利用CT扫描无损检测技术观测不同着靶姿态下试验弹内部的损伤情况。运用LS-DYNA对试验弹侵彻钢靶过程中装药的力学响应过程进行模拟计算。结果表明:在斜侵彻单层钢靶的过程中,着角一定时,能量损耗与攻角呈指数关系;试验弹的倾角越大,装药尾部受到的应力波拉伸压缩反复作用越明显,装药在侵彻过程中长度变化越大,更易出现深度裂纹、塌边等损伤;壳体外形变化会引起装药受到的压缩应力阻碍微裂纹的扩展和滑移,减少宏观损伤的出现。     

射孔弹聚能射流侵彻钢靶的数值仿真与实验分析

应用ANSYS/LS-DYNA3D显式非线性有限元软件,采用ALE多物质算法对某型石油射孔弹装药结构下聚能射流形成、侵彻钢靶过程进行了数值模拟及分析,并与实验数据作了对比。结果表明,数值仿真与实验结果均值间的穿深误差为8.31%,孔径误差为15.16%,这完全满足设计需要,为今后数值计算在射孔弹装药结构优化设计方面的应用提供了参考依据。     

碳酸盐岩储层射孔穿深的影响规律

为寻求射孔弹在碳酸盐岩中的穿透规律以及岩石性质对射孔穿深的影响,开展了不同抗压强度碳酸盐岩射孔弹地面打靶试验和不同围压下碳酸盐岩、砂岩射孔弹高温高压打靶试验。试验结果表明:对于碳酸盐岩储层,岩石抗压强度、围压以及温度对射孔穿深的影响规律与砂岩储层一致;抗压强度越大,围压越大,射孔穿深越小,在射孔弹耐温指标范围内,温度对射孔穿深的影响非常有限;在相同抗压强度和相同围压的条件下,射孔弹在碳酸盐岩的射孔穿深低于在砂岩储层中的射孔穿深;岩石抗压强度、围压以及岩石性质是影响射孔弹地下实际穿深的3个最重要因素。     

石油射孔弹爆轰波间叠加和干扰对射流的影响研究

采用动力学有限元程序,模拟分析了某种型号的石油射孔弹在不同孔密下顺序起爆、爆轰波的相互叠加和干扰对聚能射流的影响,并计算出爆轰波叠加和干扰影响下聚能射流的偏转角度,为射孔枪的盲孔定位设计提供参考。