加速膛孔径对冲击片换能元换能特性的影响

加速膛在冲击片换能元中起着剪切飞片和提供飞片加速通道的功能,其孔径对飞片速度形态有重要的影响。本文中,研究不同加速膛孔径对冲击片换能元在不同回路参数条件下的爆发电流和飞片速度的影响规律,并且与数值模拟计算结果进行对比。结果表明,在相同的短路电流峰值和桥箔条件下,加速膛孔径对桥箔的爆发电流没有明显影响,但是对飞片速度有较大影响。加速膛孔径增加,飞片面积增加,飞片速度相应减小;但是飞片面积存在着一个最大值S_max,当加速膛孔的面积大于S_max时,飞片的面积会保持为一定值,不再随着加速膛孔径的增加而变化,此时加速膛失去剪切飞片的功能,只是保留了提供飞片加速通道的功能,从而导致飞片速度不再发生变化。对于文中的起爆回路和桥区尺寸为0.3 mm×0.3 mm×0.005 mm的铜桥箔来讲,可以近似认为S_max=0.3²πmm²,对应的加速膛孔径约为0.60 mm。研究结果为加速膛的孔径设计范围提供依据。     

一种直列式起爆装置的结构设计与性能研究

为了满足现代武器对火工品的高安全性和高可靠性的需求，对一种直列式起爆装置的结构进行了优化设计，并通过仿真计算和试验测试研究了爆炸箔组件、发火件工艺、装药结构、起爆电路等对起爆装置相关性能的影响。结果表明：通过桥箔-基板一体化、原位合成飞片及光刻无限加速膛设计，提高了起爆装置中冲击片雷管爆炸箔的能量利用率。采用HNS-IV+JO-9两级输出装药结构与起爆系统匹配后，能够满足预设1.3 kV电压可靠起爆、输出钢凹深度不小于0.3 mm的要求。     

低成本爆炸箔起爆器系统技术研究

为了开发适用于民用爆破的低成本爆炸箔起爆器系统,以高压开关为切入点开展研究,设计、制作了基于串联陶瓷气体放电管的低成本高压开关,并结合前期研制的低成本集成爆炸箔芯片和微流控重结晶六硝基茋（HNS）炸药技术,开展了爆炸箔电爆特性、电爆炸等离子体驱动飞片、飞片冲击起爆HNS炸药等研究。研究结果表明:低成本爆炸箔起爆器系统可以在0.30 μF、1.5 kV条件下成功起爆细化HNS炸药。为爆炸箔起爆器系统技术在民用爆破领域的应用提供了技术支撑。     

一种带约束管的爆炸箔点火器的结构设计

为降低X型爆炸箔点火器的发火电压，提高点火可靠性，设计了一种带约束管的爆炸箔点火器。它由壳体、约束管、点火药、盖片和堵盖等组成，外径为18.00 mm,高度为25.00 mm;输入点火药选用爆发点较低的热敏感型B/KNO₃点火药，装药密度为(1.45±0.05) g/cm³,装药量为(0.13±0.05) g;输出点火药选择许用B/KNO₃点火药，装药密度为(1.75±0.05) g/cm³,装药量为(0.62±0.05) g;输入装药约束管外径为5.00 mm,高度为4.50 mm,厚度为0.50 mm;输出装药约束管外径为8.00 mm,高度为7.00 mm,厚度为0.50 mm。并对爆炸箔点火器进行结构强度仿真和主要性能测试。结果表明：点火器在点火过程受到的最大应力约为54.513 MPa,最大应变约为3.699 3×10^-4;输出压力为17.90 MPa; 50%发火电压为672 V。满足了使用要求。     

基于冲击片雷管的多点同步起爆系统研究

针对EFP战斗部多点同步起爆系统所使用的常规电雷管安全性低和爆炸网络同步性差的问题,基于爆炸箔起爆技术固有的高安全特性,以2发或3发冲击片雷管串联为多点起爆系统的基本单元,设计了3点、4点、6点和9点同步起爆系统,并进行了多点起爆同步性测试。试验结果表明:3点、4点同步起爆同步性时间均小于100 ns,最大同步性时间散布较小,满足设计要求;6点和9点同步起爆同步性时间都超过了100 ns,并且最大同步性时间散布较大。经分析,每组雷管之间等效电阻和等效电感等参数具有差异,造成不同组别的雷管发火回路性能有差别,故引起各起爆支路的电流不一致,导致桥箔的爆发电流和爆发电流密度的差异,从而影响起爆的同步性。     

不同点火条件下无起爆药雷管实验

使用外径6.0mm、内径3.5mm,长度分别为30,25,20,15mm的钢内管,装填结晶PETN(太安)作为起爆元件代替起爆药,分别使用桥丝电引火头、塑料导爆管、半导体桥(SCB)点火。实验表明:在桥丝电引火头作用下,30,25mm钢内管装药密度分别为0.90¹.47g/cm1.47g/cm³、1.213、1.21¹.40g/cm1.40g/cm³;高能HGL点火药作用下,20mm钢内管装药密度为0.873;高能HGL点火药作用下,20mm钢内管装药密度为0.87¹.42g/cm1.42g/cm³,钢内管中结晶PETN能够实现燃烧转爆轰(DDT)。半导体桥点火使用RDX(黑索今)和PETN作为点火端装药可以使雷管发生爆轰。     

义海木里露天煤矿冻土爆破实验研究

为确定适用于义海木里露天煤矿地区的冻土爆破参数,采用现场实验的方法,研究了钻孔设备的选择、炮孔防护方法、起爆器材和炸药的爆炸性能以及爆破参数之间的关系等。结果表明:钻孔设备宜选用阿特拉斯D9钻机或更先进的钻机;利用PVC管做防护器材,炮孔利用率提高20%以上;导爆管应提前泄压才能在高原环境下使用;采用药壶爆破实验评估炸药爆炸性能,结果显示乳化炸药的作功能力强于铵油炸药。得出适用于义海木里煤矿地区的冻土爆破参数:孔径为80¹20mm,孔深不大于6m,孔距和排距的组合取(4120mm,孔深不大于6m,孔距和排距的组合取(4⁵)m×(2.55)m×(2.5³.5)m,炸药单耗为0.283.5)m,炸药单耗为0.28⁰.3kg/m0.3kg/m³,底盘抵抗线不宜超过2.8m,采用斜线起爆网路。     

基于HHT变换的小水池水下爆炸振动分析

为了探讨水下毫秒延时起爆对爆炸振动信号的影响,在小型圆筒形爆炸水池(直径5.5m、高3.62m)中进行单药包和双药包两种形式爆炸实验。使用UBOX-5016测振仪采集爆炸振动信号,并对采集到的水下爆炸振动信号进行HHT分析。结果表明,随着测试距离的增加,振动速度减小而主振频率增大,装药量增加,振速增大;通过Hilbert能量谱、边际谱分析可知,水下爆炸振动能量的频率基本分布在100Hz以下的低频区,且主要分布于50Hz内;主振频带在3¹0Hz范围内;分别通过对能量谱、边际谱的分析,进一步验证了延时起爆能够降低水下爆炸振动能量,减小振动效应。实验结果与分析对水工建筑结构抗震设计及水下军事对抗防护等方面具有一定参考意义。     

线型聚能切割爆破的理论研究

通过对线型聚能爆炸切割器的高速碰撞问题建立不可压缩流体模型,推导获得了爆炸切割射流参数的解析解,将之与聚能破甲理论结合,详细分析了爆炸切割器的设计要点。文中系统地说明了线型聚能切割爆破的切割深度、切割器设计炸高、聚能罩最佳顶角、聚能罩材料等与切割器参数的关系。进而利用所建立的流体聚能切割理论模型,对聚能切割器顶部同步起爆、沿顶部线性和外表面高速起爆问题都进行了理论解析和研究,分析了各种起爆方式的切割射流与破甲特点,以及对切割器参数设计的影响等。还根据滑移爆轰、等容爆轰、正向起爆对飞片驱动能力的对比分析,结合所建立的聚能切割理论,说明了高速起爆可以提高切割能力的原理。通过分析对比各种装药质量比下飞片的爆炸能量利用率,指出了爆炸切割器设计药量的选取原则。对于复杂的三维爆炸聚能切割理论问题,笔者尽量采用简洁直观的数学方法进行理论推导,着重对物理概念的阐述与分析,以求对线型聚能爆破的理论和技术发展起到促进作用。     

Al/MoO3薄膜厚度对含能半导体桥发火特性的影响

使用微细加工技术在半导体桥上分别集成3μm和6μm厚度的Al/MoO_3纳米含能复合薄膜,制备成含能半导体桥,并使用电容放电的激发方式,研究薄膜厚度对含能半导体桥发火特性的影响。研究发现,随着薄膜厚度的增加,含能半导体桥的临界发火时间和临界发火能量无显著性变化,电容放电的作用总时间、作用总能量和能量利用效率降低,能量输出效率显著增加。     

Characterization of a small-scale exploding bridge foil flyer generator

Empirical relationships between the velocity of small plastic flyer plates and capacitor charge voltage and energy have been developed for small exploding bridge foil (EBF) assemblies used in an electric gun arrangement. Of particular interest was the effect of capacitance, inductance, flyer plate thickness and barrel dimension. Three different switch types were used. Velocity measurements were performed over the range 0.5 mm/μs to 7 mm/μs using a VISAR velocity interferometer.

Electrical Gurney parameters were calculated from flyer velocity and burst current density data. The Gurney parameters were found to be different for each capacitance value. For fixed capacitance, but different EBF configurations, the parameters were found to be similar.

The peak flyer velocity as a function of charge voltage was found to be non-linear; this was also the case for the peak flyer velocity versus firing energy and energy-up-to-burst versus firing energy data. The non-linear relationship indicates that the EBF flyer generator becomes less efficient as the firing energy increases.     

Experimental study of the pressure field of an electric explosion of plane ring foil

Results of an experimental study of the pressure field of a shock acoustic wave in a closed chamber with condensed matter are presented; this wave results from the electric explosion of a plane ring foil, on which discharge current passes in the radial direction. The presence of a pronounced pressure maximum with regard to the electrode-system axis can be interpreted as the effect of nonlinear interaction of elements of the shock acoustic waves excited on diametrically opposite sides of the exploding ring foil.     

Pressure generated by the electric explosion of metal foils

We have measured the pressure generated by the electric explosion of various metal (Cu, Al, Fe, Ta, Ti, Pb, W, and brass) foils. The pressure amplitude as a function of the specific energy supplied to the exploding foil is well approximated by a linear dependence.     

双层爆炸复合中覆板最小可焊厚度的分析

为了研究双层爆炸焊接中覆板的最小可焊厚度,分析了爆炸焊接对于炸药布药量的要求,提出了一种利用爆炸焊接的碰撞速度下限与覆板的一维平板运动公式计算爆炸焊接中覆板最小可焊厚度的方法,并采用爆炸焊接中常用的3种炸药,分别对不锈钢-钢、铝-钢、钛-钢、铜-钢的爆炸焊接最小可焊厚度进行计算,计算得出4种覆板的最小可焊厚度分别在1.5、2.5、2.0、1.5 mm左右。同时指出在进行小厚度覆板的爆炸焊接时,由于密度更低的炸药爆轰压力也更低,可以更好地适用于小厚度覆板的爆炸焊接。     

舱室内爆毁伤效应数值模拟

为了分析半穿甲战斗部击穿舰舷防护结构后,在舱室内部爆炸产生的毁伤效应,运用非线性动力学有限元软件ANSYS/LSDYNA对舱室内爆毁伤过程进行了数值模拟。根据仿真结果,详细分析舱室内爆毁伤全过程,并研究舱壁厚度、炸药质量及炸点位置对舱室内爆毁伤效应的影响。结果表明:各舱壁之间的焊接处最容易发生失效破坏,且各舱壁的毁伤模式均有显著差异;随着舱壁厚度的增加、炸药质量的减小,舱室由整体分解与局部破口的复合毁伤模式,向焊缝撕裂破坏毁伤模式转变;当炸点位置不同时,舱室毁伤模式有显著区别,炸点位置不在舱室中心时,舱室出现花瓣撕裂毁伤模式。可为舰船防护以及导弹炸点位置的确定提供参考。     

Generation of nano aluminium powder through wire explosion process and its characterization

The nano aluminium particles were produced in different ambience by the wire explosion process. The influence of pressure in the exploding wire chamber on the size of the particles was analyzed. Certain physico-chemical diagnostic studies, viz., wide angle X-ray diffraction (WAXD), thermo-gravimetric differential thermal analysis (TG–DTA) studies were carried out to characterize the produced nano aluminium powder. The compositions of the material were characterized through the energy dispersive analysis by X-ray (EDAX) results. The size of the particles was measured using transmission electron microscope (TEM) studies and particle size distribution analyses were carried out by adopting log-normal distribution. The mechanism of formation of nano powder by wire explosion technique was explained in detail.     

热压机喷射性能计算及探究

热压机技术作为电站灵活性改造的重要手段,其极限喷射能力的大小对电站改造方案的可行性评估意义重大.本文通过对热压机内部涉及的物理过程进行理论推导,建立了计算热压机可达最大喷射系数的理论模型.研究结果表明,当前计算模型可以很好地描述热压机的喷射能力,在最大喷射系数的计算方面具备较高的精度和适用性.与此同时,模型计算结果表明...