复合装药偏心起爆的爆轰波特性

为研究复合装药在偏心起爆条件下的爆轰波特性,采用转镜式高速相机狭缝扫描技术对装药表面的爆轰波形传播过程进行测量,得到爆轰波在狭缝位置的扫描曲线、时空坐标以及爆轰波阵面分布图.分析了复合装药爆轰会聚波的速度分布、形成机理及传播规律,提出偏心起爆条件下复合装药爆轰波阵面前沿为凹面会聚波,会聚波可以提高内层装药爆轰波的传播速度.     

杀伤战斗部轴向等爆轰场强控制的设计

在分析圆柱形装药侧壁比冲量分布以及装药直径对端面比冲量影响的基础上,提出采用比冲量分布曲线的补差曲线装药,即根据轴向比冲量分布调整不同位置装药直径的方法来产生等爆轰场强.并通过数值模拟和原理样机试验对其可行性进行研究.结果表明,采用比冲量分布曲线的补差曲线装药可使炸药轴向表面比冲量基本一致,对破片形成等爆轰场强作用;由...     

燃烧转爆轰聚能爆炸装置设计与试验

为克服聚能爆炸装置中的雷管在携带和使用中易产生意外爆炸的缺点,本文根据燃烧转爆轰原理,设计了一种燃烧转爆轰聚能爆炸装置,该装置采用递进式装药,选用黑火药为初始装药的主要成分,并且在初始装药中加入高热剂,以提高燃烧放热,使爆轰更加完全。同时,设计了一种高压电火花点火装置,对当前聚能爆炸装置点火方式进行了改进。通过测定和分析靶板的侵彻深度和爆炸后装置的破坏程度,验证该装置采用高压电火花点火方法的可行性。实验结果表明,装药爆炸后产生的聚能射流达到了预期的速度和毁伤效果。     

破片轴向飞散战斗部破片速度的分布规律

用数值模拟和试验两种方法研究了不同装药长径比的破片轴向飞散战斗部在单点起爆与平面起爆两种起爆方式下的速度分布特征.结果表明,装药端面中心位置处破片速度最高,沿径向大致呈抛物线趋势衰减;随着长径比的增大,破片速度增大,但增大幅度趋缓;相对于中心单点起爆,平面起爆提高了装药爆轰的瞬时度,减弱了爆轰产物气体侧向稀疏作用,能够有效提高破片速度,且速度增益在中心位置处最大,沿径向增益趋缓;就装药结构来说,长径比越大,速度增益越小,平面起爆能够更有效地提高小长径比战斗部的破片速度增益.     

不同位置空气间隔装药的爆破试验及应用效果

介绍了深孔间隔装药结构的基本特点,不同间隔装药位置的选取,以及不同间隔位置的爆破试验效果和多个矿山推广应用的情况.试验证明孔底间隔装药可调节爆炸气体作用,延长作用时间,提高岩石破碎质量,减弱爆破震动,降低炸药消耗量,且操作安全,简易.     

含铝炸药爆炸光辐射能量输出特性研究

通过爆炸光辐射特性试验研究,获取了含铝炸药装药在不同反应阶段的可见光、红外光时程曲线,计算了不同波段光辐射的能量利用率;基于含铝炸药的爆炸能量输出结构,分析了含铝炸药爆炸光辐射能量输出特性和激发特性规律。结果表明,可见光、中波红外和长波红外3个频段的光辐射强度分别在含铝炸药爆炸爆轰反应阶段、无氧燃烧反应阶段和有氧燃烧反应阶段达到最大峰值,与不同阶段的反应机制和释能特性吻合;含铝炸药常规爆炸的光辐射在试验工况测量波段的能量利用率为5.91%,与核爆炸模式的光辐射转化率存在数量级上的差异,但通过优化炸药配方设计和复合装药结构等技术途径仍可能有较大的提升空间,可为光电对抗提供新型技术途径。     

二次爆炸杀伤战斗部原理的实验研究

提出了二次爆炸杀伤战斗部的概念并阐述了其相关作用原理,用实验验证了二次爆炸杀伤战斗部原理的可行性.针对选定的炸药装药,设计了二次爆炸杀伤战斗部的实验弹结构,利用高速摄影机拍摄实验弹的爆炸过程,确定二级装药在一级装药爆炸作用下是否发生XDT或DDT、测量起爆延迟时间和二级装药发生爆轰时其距初始位置的距离.结果表明,当有机玻璃隔板厚度值为50～80 mm时,二级装药发生稳定的XDT或DDT,起爆延迟时间为2 125～11 000 μs,二级装药产生的位移为252～645 mm;采用钝感炸药装药,在特定的条件下会发生起爆时间更长的爆轰.XDT或DDT原理可应用于杀伤战斗部技术,提高杀伤破片的分布密度和速度.     

关于提高爆炸能量利用率的探讨

探讨了炸药爆炸时能量分布的规律及爆破能破坏岩石的最大作用范围。选择最佳装药结构和最佳充填高度,保证炸药特性阻抗与岩体波阻抗相匹配,充分利用补充破碎作用,选择最佳微差起爆间隔时间和起爆方式等,可以提高爆破能量利用率。     

空孔对岩石爆破裂纹扩展的影响数值模拟研究

为研究空孔对爆破荷载作用下岩石裂纹扩展的影响,采用ANSYS/LS-DYNA对白云石大理岩模型进行爆破裂纹扩展过程数值模拟研究,结果表明：爆炸应力波的最大应力峰值为64.98 MPa,随后应力波呈振荡变化直至模型断裂;爆破裂纹扩展速度呈周期性变化,随着距离的增大而衰减;空孔对裂纹成缝具有导向作用,空孔附近出现应力集中现象,装药孔爆炸应力波传播至空孔产生了反射拉伸应力波和绕射应力波,促进了裂纹扩展,最终使裂纹贯通。     

炸药非理想爆轰能量释放与能量利用的关系

通过对C-J模型条件下多方状态方程的修正,得到炸药非理想爆轰过程的p-υ关系.通过典型炸药算例,讨论了在不同释能速率快慢指数(n)和释能(q)条件下,非理想爆轰膨胀功(W)的相对能量利用趋势,得出W-q与W-n的关系曲线,可为高能常规毁伤技术和战斗部设计中装药非理想爆轰的能量利用效率优化提供理论依据.     

爆轰场强对杆条姿态影响的数值模拟及试验

在圆柱形装药爆轰场强沿轴向分布的基础上,建立了实现沿离散杆长度方向上等爆轰场强加载结构的设计模型.对沿轴向爆轰场强的分布进行了数值计算,并通过试验对数学模型进行了验证.结果表明,在沿离散杆长度方向上加载爆轰场强基本相等.采用等爆轰场强控制的离散杆战斗部,杆条并未发生弯曲,而且旋转和飞散姿态一致性较好,可实现对目标的准连...     

定向战斗部破片能量增益的数值模拟

利用有限元分析计算方法分别对爆炸网络控制定向战斗部和中心起爆战斗部装药驱动破片过程进行了研究,得到该过程的动画演示过程和各种相关数据。通过对数值模拟数据的处理,得到爆炸网络控制定向战斗部破片速度和数目的分布规律以及爆炸网络控制定向战斗部相对于中心起爆战斗部在增益区内的破片速度增益、数目增益和能量增益结果。     

园筒试验分析

一、引言炸药在极短时间内爆炸,释放出大量的化学能,推动周围介质做功,这是炸药的重要性能之一,也是炸药在武器和工程爆破中获得广泛使用的原因。因此,如何从理论和实验上研究炸药的爆轰性能,确定炸药在各种不同装置中输出的能量,从而确定炸药在某种特定装置中的能量指标,则是一个很有价值的课题。众所周知,炸药输出的能量大小与装药和爆炸装置的几何构形有关。W.C.Davis在这方面做了较详细的分析。但是,人们在实际使用前,往往是采用一些简化的实验模型,例如     

两个实验教学项目综合设计探讨——装药在有限水域爆炸能量测试与爆破振动速度测量

装药在有限水域爆炸能量测试与爆破振动速度测量实验是国家级特色专业——弹药工程与爆炸技术本科实验教学的两个重要项目,两个实验项目的开展是本专业学生深入地掌握炸药性能及炸药爆破振动效应的重要手段。文章从两个实验项目的开设方式进行讨论,对两个实验项目分别单独开设及综合设计进行分析,为实施和改进两项实验教学提供借鉴。     

周向液体层对战斗部破片加速过程的影响

为研究外部液体介质对杀伤战斗部破片加速过程的影响,设计了液体层厚度与装药直径之比为1∶1的模拟样机,开展了满腔、半满和空腔3种状态下的模拟样机静爆试验,得到周向液体层包覆下战斗部的破片速度,并利用LS-DYNA软件对3种状态下装药加速破片的过程进行了分析,与试验结果进行了对比。结果表明,外部液体介质影响了战斗部装药爆轰能量的分配,进而降低了装药加载破片的性能,在满腔状态下破片的速度仅能达到空腔状态下的55%~60%;半满状态时,水介质的径向惯性约束作用使得爆轰产物并未均等地向各个方向膨胀作功,而是向无水方向流动较快(类似于局部泄爆),其能量出现不均衡分配,进而有效提高了无水一侧破片的速度,达到空腔状态下的1.65倍。数值模拟的结果与实验结果相吻合,进一步验证了周向液体层对战斗部破片加速过程的影响。     

炸药驱动预制破片轴向抛掷速度规律研究

为解决爆轰产物对轴向预制破片的作用压力从柱状装药中心沿径向逐渐降低,从而导致轴向预制破片抛掷速度沿径向逐渐变小的问题,研究了柱状装药长径比与装药壳体厚度等装药结构参数对轴向预制破片抛掷速度沿径向分布规律的影响,针对某种轴向前置预制破片战斗部,进行了破片轴向抛掷速度沿径向分布规律的试验.结果表明,装药长径比以及装药壳体等装药结构参数对轴向预制破片抛掷速度影响较大,通过装药尺寸、壳体厚度等参数匹配,可以调整轴向预制破片的抛掷速度.     

切缝药包空气间隔装药爆破试验研究

根据理论分析和试验前后岩石声波速度变化情况,分析了空气柱间隔装药和连续装药切缝药包爆破的效果,结果表明,在切缝药包爆破中,间隔装药爆破效果明显优于连续装药.     

射流撞击下发射装药的易损性响应特性

用空心装药射流作标准射流源,研究了4种典型发射装药在空心装药射流撞击下的易损性响应特性。分析了约束条件、尺度效应等对响应结果的影响。结果表明,4种典型发射装药均发生了较为强烈的反应,由弱到强的排序为太根药、单基药、硝基胍药和硝胺药,其反应等级依次为爆炸、爆炸、部分爆轰和部分爆轰。     

可变形战斗部主辅装药殉爆研究

为确定主辅装药的选型原则,对主装药在两种辅装药滑移爆轰作用下的动态响应过程进行了数值仿真研究,着重考察了辅装药爆轰性能和主辅装药间的隔爆层对冲击波衰减的影响,并结合非均质炸药的冲击起爆临界能量判据,得到传入主装药内的脉冲压力和脉冲持续时间.结果表明,引起主装药殉爆的主要因素是主装药的爆轰感度和辅装药的爆轰压力,隔爆层位置应位于辅装药和外壳体之间.     

壳体厚度和爆炸深度对水下爆炸冲击波的影响

根据Cole水下爆炸冲击波经验公式和C-J爆轰理论,用AUTODYN软件对带壳小药量装药水下爆炸进行数值模拟,计算了不同壳体厚度的TNT水下爆炸冲击波压力峰值,得到带壳装药水下爆炸冲击波峰值压力的拟合公式,分析了冲击波随装药壳厚与半径比以及爆炸深度的变化规律.结果表明,带壳装药水下爆炸的冲击波峰值压力随壳厚与装药半径比...