线性聚能装药侵彻深度的影响因素

为了研究民用膨化硝铵炸药为主装药的线性聚能切割的工艺参数,采用实验研究和三维数值模拟(ANSYS/LS-DYNA)相结合的方法,对以膨化硝铵炸药为主装药的聚能射流侵彻钢靶板过程的特点和规律进行了研究。对比各工况数值模拟结果与实验结果表明,2种方法的侵彻深度吻合较好,验证了拉格朗日-欧拉(ALE)方法的有效性,说明可采用此方法模拟射流的形成和侵彻。研究结果表明,采用民用膨化硝铵炸药作为主装药用于线性聚能切割时,在实验给出的工况条件下,炸高为40 mm,药型罩厚度为1.0 mm,药型罩锥角为80°时,可获得最大侵彻深度。     

基于SPH方法对不同药型罩线性聚能射流形成及后效侵彻过程的模拟

为了解决传统基于网格的数值方法在模拟线性聚能射流问题时因大变形而导致网格畸变使计算难以进行的问题,本文通过自编程实现的光滑粒子法（SPH）对不同药型罩线性聚能装药射流形成及其侵彻金属靶板的过程开展了数值模拟研究,所实现的算法可以为线性聚能射流数值模拟研究提供新途径。本文所开展的研究首先基于已有的线性聚能射流试验模型进行模拟分析,采用SPH方法有效实现了线性聚能射流的形成过程,数值模拟获得的射流头部速度与试验比对误差在10%以内。然后建立了装药质量、药型罩质量和装药横截面宽度相同的前提下不同药型罩线性聚能射流模型,数值模拟获得不同药型罩形成的射流特征以及侵彻金属靶板的开口宽度和侵彻深度随时间的变化规律。研究得到的不同药型罩线性聚能射流形成及后效侵彻规律可为线性聚能射流的设计提供参考。     

一种提高膨化硝铵炸药作功能力的方法

应用膨化硝酸铵作氧化剂、木粉和复合油相作可燃剂、无机物或有机物作添加物制备了具有较大作功能力的膨化硝铵炸药.研究表明,这种硝铵炸药不仅作功能力大,而且炸药的装药密度高,其主要的爆炸性能基本没有变化.该方法是完善膨化硝铵炸药性能较好的方法之一.     

添加物对改性岩石膨化硝铵炸药爆炸性能影响的实验研究

为了提高和改善膨化硝铵炸药的密度和殉爆距离,在实验的基础上,研究了没食子酸、对硝基苯甲酸、硫酸高铁铵以及金属矿粉等几种添加剂对岩石膨化硝铵炸药爆炸性能和装药密度的影响,分析它们在工业炸药中应用的可行性.实验结果表明,添加剂对膨化硝铵炸药的爆炸性能影响较大,寻求物美价廉的、可以满足不同爆破条件的添加剂是改善该类炸药性能的措施之一,而硫酸高铁铵是容易推广和工业化应用的膨化改性剂.     

提高岩石膨化硝铵炸药装药密度的几种措施

文章分析了影响岩石膨化硝铵炸药装药密度的主要因素,对如何提高岩石膨化硝铵炸药装药密度进行了探讨,提出了几种改进措施.     

乳化炸药聚能射流侵彻靶板的数值仿真

为了研究聚能射流侵彻靶板的过程,采用乳化炸药对半球形药型罩聚能射流侵彻靶板实验,控制炸高为9cm,药型罩采用铜质材料。利用AUTODYN软件对聚能射流的形成、侵彻铝板的过程进行数值仿真,并且对多物质EULER算法求解得到的模拟结果进行分析,仿真结果与实验结果基本一致。     

乳化炸药聚能射流侵彻靶板的数值仿真

为了研究聚能射流侵彻靶板的过程,采用乳化炸药对半球形药型罩聚能射流侵彻靶板实验,控制炸高为9cm,药型罩采用铜质材料。利用AUTODYN软件对聚能射流的形成、侵彻铝板的过程进行数值仿真,并且对多物质EULER算法求解得到的模拟结果进行分析,仿真结果与实验结果基本一致。     

水分对煤矿许用膨化硝铵炸药抗爆燃性能影响的试验研究

根据抗爆燃性有关标准的测试方法,详细地测试和研究了水分和装药密度对受试的一级和二级煤矿许用膨化硝铵炸药的抗爆燃性的影响,同时测定了被发装药的残药量.试验说明煤矿许用膨化硝铵炸药具有良好的抗爆燃性,水分对抗爆燃性基本没有影响.     

两点起爆双槽聚能装药的模拟及实验研究

为了研究双槽聚能装药结构中采用两点起爆方式对聚能射流的影响,运用数值仿真及实验论证相结合的方法,进行了两点起爆下聚能射流的形成及侵彻研究。模拟结果表明:LS-DYNA 2D有限元软件可以较好模拟出一点和两点起爆爆轰波波形、爆轰波的碰撞、聚能射流的形成,验证了爆轰波碰撞引起爆轰压力的大幅增大,两点起爆形成聚能射流速度和长度均大于一点起爆。实验结果证明在工业炸药双槽聚能装药中采用两点起爆方式能起到增强爆轰强度、增大聚能射流侵彻能力的效果。     

对称双线型聚能爆破技术数值模拟研究及应用

以直径28mm的煤矿许用炸药为研究对象,通过理论分析和数值模拟技术,设计一种带有对称双线型聚能槽的装药结构,使普通炸药具有聚能爆破作用。模拟研究表明,带有对称双线型聚能槽(65°夹角)的炸药在聚能方向做功能力得到提高,爆炸产物速度提高了35.7%,爆压提高了2.5倍。将此技术在煤矿岩巷掘进光面爆破中进行了应用,提高了光面爆破效果。     

对称双线型聚能爆破技术数值模拟研究及应用

以直径28mm的煤矿许用炸药为研究对象,通过理论分析和数值模拟技术,设计一种带有对称双线型聚能槽的装药结构,使普通炸药具有聚能爆破作用。模拟研究表明,带有对称双线型聚能槽(65°夹角)的炸药在聚能方向做功能力得到提高,爆炸产物速度提高了35.7%,爆压提高了2.5倍。将此技术在煤矿岩巷掘进光面爆破中进行了应用,提高了光面爆破效果。     

炸高对侵彻效应影响试验和数值模拟研究

为了研究炸高因素对聚能装药侵彻深度影响,文章建立了柱锥结合罩型聚能装药侵彻靶板仿真计算模型,研究了不同炸高条件下射流侵彻45#钢靶板的作用过程,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,试验与数值模拟结果较吻合;柱锥结合罩型聚能装药的有利炸高与装药直径之比为1.4～1.8,最大破甲深度约为装药直径的4.6倍。     

低密度射流对带壳炸药穿而不爆数值研究

基于用低密度射流对付带壳炸药,使其穿而不爆,从而为后级主射流侵彻主目标清除障碍的设想,提出了用低密度材料作为成型装药药型罩材料。利用有限元AUTODYN-2D程序对该药型罩形成聚能射流进行了数值模拟,并对射流侵彻不同面板、背板以及夹层炸药厚度的带壳炸药时,夹层炸药是否起爆进行了对比分析。结果表明:夹层炸药穿而不爆的压力阈值为7.09GPa,冲击起爆的压力阈值为8.02GPa。     

低密度射流对带壳炸药穿而不爆数值研究

基于用低密度射流对付带壳炸药,使其穿而不爆,从而为后级主射流侵彻主目标清除障碍的设想,提出了用低密度材料作为成型装药药型罩材料。利用有限元AUTODYN-2D程序对该药型罩形成聚能射流进行了数值模拟,并对射流侵彻不同面板、背板以及夹层炸药厚度的带壳炸药时,夹层炸药是否起爆进行了对比分析。结果表明:夹层炸药穿而不爆的压力阈值为7.09GPa,冲击起爆的压力阈值为8.02GPa。     

整体串联药型罩前后级壁厚对射流的影响研究

本文采用数值仿真与试验研究相结合的研究方法.为进一步提高药型罩有效射流量以及侵彻钢靶的深度,设计了三种药型罩不同前后级壁厚匹配方式的串联装药结构,并利用有限元软件LS-DYNA对药型罩不同前后级壁厚的串联装药结构射流的成形以及对钢靶的侵彻过程进行了数值模拟研究;配以相应的炸药装药进行试验研究,并对两种研究结果进行了简要的分析.结果表明,药型罩前后壁厚比为0.05 mm∶0.1 mm的装药结构要比其它壁厚比的装药结构形成的射流头部速度更高,侵彻钢靶更深,而且数值模拟与试验研究所得结论基本吻合.     

线性聚能装药结构的数值仿真优化

以药型罩开口50 mm为例,利用LS—DYNA对线性聚能装药侵彻钢板的性能进行了数值模拟,通过对装药结构多次正交优化,得到的最终设计方案为三锥形外锥的药型罩,并得到了对应的装药结构,使数值仿真的侵彻过程中射流没有拉断现象,侵彻效果超过了药型罩母线长度的2倍以上(药型罩开口的1.5倍以上)。     

药型罩与炸药间距对聚能装药能量输出的影响

为了满足反恐行动中破门破障类爆破器材威力可调节的要求,解决现有设计及方案无法根据目标快速调整的问题,提出通过调节药型罩与炸药间空气距离的方式对聚能装药威力进行快速调节的方案。利用数值仿真及理论验证的方法,对两种锥角结构且不同药、罩间距状态下的聚能装药能量输出进行了计算及理论分析。结果表明,随着聚能装药结构中药型罩与炸药间距的增加,射流的侵彻深度明显降低。当间距高度大于0.5D(D为装药直径)时,侵彻深度降低至原始侵彻深度的20%以下。该方案可以稳定地调节聚能装药的威力,为工程设计人员提供方案支持。     

关于提高改性铵油炸药深孔爆破效果的研究探讨

改性铵油炸药装药密度大,在深孔爆破中容易出现“压死”现象。文中采用调整木粉细度和配比,外加一定量珍珠岩和一定量的膨化硝铵炸药等方案来降低装药密度。研究表明,调整木粉的细度及比例（3％-5％）对改善改性铵油炸药装药密度影响较小．外加1．0％-1．5％珍珠岩能有效降低装药密度,加入一定量的珍珠岩对炸药生产制备过程比较安全可靠;外加一定量（20％～30％）的膨化硝铵炸药能显著降低装药密度,加入比例越大（50％）效果越明显,同时能有效提高产品起爆感度。通过改进爆破使用方法,可有效提高改性铵油炸药深孔爆破使用效果。     

提高硝酸铵炸药威力的途径研究

硝铵炸药的作功能力直接影响其爆破使用效果,该文就提高硝酸铵炸药的威力途径进行研究。硝铵炸药作功能力的影响因素主要有炸药的氧平衡、组分、混合均匀性、水含量和炸药装填密度。论文以铵油炸药、含铝膨化硝铵炸药、煤矿许用膨化硝铵炸药和乳化炸药为例,研究了这些因素是如何影响硝铵炸药的作功能力的。理论计算和实验测定研究结果表明,采用零氧平衡设计工业炸药配方,加入铝粉、铁粉和硫磺粉,增加氧化剂与可燃剂的混合均匀性,以及适当减少乳化炸药中水的用量,均可有效提高工业炸药的作功能力。     

冻土爆破穿孔数值模拟与试验验证

为提高冻土爆破效率,采用新型聚能爆破穿孔技术,利用专业爆破软件对冻土进行爆破穿孔数值模拟,结合冻土聚能穿孔和爆破试验验证,研究解决冻土穿孔和抛土爆破的关键技术难题。验证结果表明:数值模拟能取得聚能爆破的近似结果,使用球缺形及新型材料制作的聚能穿孔器有利于对冻土的侵彻,形成的直筒形爆破孔能够满足装药爆破、特别是串联随进型装药爆破的要求,而且可通过变换炸高适当调整穿孔深度,在接近于冻土和非冻土界面处装药爆破可取得更有利的爆坑形状。