Jet Formation and Penetration Study of Double-Layer Shaped Charge

A theoretical analysis on detonation wave propagation in a double-layer shaped charge (DLSC) is performed. Numerical simulations using the AUTODYN software are carried out to compare the distinctions between jet formations in DLSC and ordinary shaped charge (OSC), in particular, the OSC made using a higher detonation velocity explosive, which is treated as the outer layer charge in the DLSC. The results show that the improved detonation velocity ratio and radial charge percentage of outer-to-inner layer charge are conducive to the formation of a convergent detonation wave, which contributes to enhancement of jet tip velocity in DLSC. The thickness and mass percentages of liner flowing into jet in DLSC closely follow the exponential distribution along the radial direction, but the percentages in DLSC and the mass of effective jet, which have significant influence on the penetration depth, are lower than those in OSC with the outer layer charge. This implies that the total charge energy is the major factor controlling the effective jet formation, which is confirmed by the verification tests using flash X-ray system and following penetration tests. The numerical simulation and test results compare well, while penetration test results indicate that the performance of DLSC is not better than that of OSC with the outer layer charge, due to the differences in jet formation.     

转盘补芯装置全熔透CO2气体保护焊工艺研究

为了解决钻机转盘补芯装置焊接难度高、生产效率低的问题,采用CO2气体保护焊方法,选择合理的焊接工艺参数,成功实现了钻机转盘补芯装置的全熔透焊接。结果表明,焊缝外观成形良好,质量可靠,经相关试验检测,各项性能完全满足标准要求。本次试验成功攻克了Q345D厚板全熔透焊接技术的瓶颈,较手工电弧焊大幅提高了生产效率,在工程生产中具有重要指导意义。     

提高油气井产能的射孔新工艺探讨

介绍了渤海湾海上油气田最近采用的一种射孔新工艺。它采用高孔密大孔径深穿透射孔弹和大压差抽吸炮眼清洗技术,不仅能提高油井产能,解除近井带污染,还可以改善防砂完井效果。该工艺已在渤海湾海上油田推广应用。     

旋冲钻井破岩力学模型的研究

旋冲钻井技术可有效提高硬地层、易斜地层的机械钻速。以弹性力学、波动理论和冲击动力学为基础，采用室内试验和力学理论相结合的研究方法，建立了旋冲钻井破岩力学模型。在该模型的建立过程中。首先根据冲击器的工作原理，结合冲击动力学，对旋，中钻井中冲击动载作用下的破岩过程进行了简化；假设岩石为弹性介质，根据弹性力理论，分析了轴向力和剪切力作用下岩石的受力状态；对在室内进行的载荷侵入深度曲线的试验结果进行分析，得出岩石所受外栽荷与侵入深度成一定的线性关系；结合波动理论，分析了冲击动栽作用下岩石的应力状态。建立的破岩力学模型对旋冲钻井的进一步发展具有重要的现实意义。     

PDC扩眼钻头的研制与试验

为了提高深井、超深井上部大尺寸井眼的钻井速度,常采用小钻头先钻一个井眼后再下入扩眼钻头扩眼的办法,由于改进牙轮钻头的难度较大。而PDC钻头在钻进软到中硬地层时具有钻速高、寿命长的特点,为此,在对深井大尺寸井眼的钻井特点、先钻后扩的破岩机理进行研究的基础上,研制了新型PDC扩眼钻头——PD6352SF- 311．1×444．5扩眼钻头。该扩眼钻头在DB1井φ444．5 mm井眼的平均机械钻速为21．68 m／h,与邻井莱深1井和郝科1井相比,分别提高了5．2％和38．0％,而且钻头起出后新度达80％,还可继续使用,从而进一步降低了钻井成本。     

滤失控制与变粘酸深穿透酸压工艺技术的应用

酸滤失是制约酸蚀缝长延伸的重要因素之一,滤失控制是深穿透酸压工艺成功与否的关键所在。概述了酸滤失的特征及其控制技术的发展过程,着重介绍了90年代末引进国内投入现场应用的变粘酸技术。国内外实践表明变粘酸比目前普遍使用的胶凝酸体系液体效率更高,增产效果更理想,该技术的引进和国产化必将促进国内油气田深穿透酸压工艺技术水平跃上一个新台阶。     

纤维在沥青混合料中的应用研究

选用工程中常用的几种纤维,结合工程应用要求,试验分析了纤维的吸湿性、耐热性,并通过网篮析漏试验、动态剪切试验和沉锥试验,讨论了纤维对沥青的稳定和吸附作用,以及纤维对沥青混合料“加筋”效果和作用机理。研究表明有的纤维“吸附、稳定”性能好,而有的纤维“加筋、桥接”效果好,在应用纤维时,应根据纤维的主要特点以及沥青混合料的使用要求来选用。     

俯仰角速度对弹丸侵彻多层靶弹道影响

针对俯仰角速度对弹丸侵彻多层靶弹道的影响问题,在分析大量文献数据与数值模拟数据基础上,采用LS-DYNA有限元软件,开展了考虑/不考虑俯仰角速度条件下弹丸侵彻多层靶数值模拟,对比了着靶时间、着靶速度、着靶点偏移、攻角、着角、引信过载等数据,结果显示考虑俯仰角速度下的数值模拟结果与试验更吻合.基于此,模拟分析了不同大小、方向俯仰角速度对弹丸侵彻多层钢筋混凝土靶弹道的影响,结果表明同等大小情况正向俯仰角速度比负向俯仰角速度对弹道影响更大,且为确保弹丸在目标建筑物内爆轰,其俯仰角速度大小、方向须控制在-627°·s-1～427°·s-1之间.     

氟聚物基活性材料释能及毁伤特性研究进展

氟聚物基活性材料是一种具有冲击反应释能特性的新型材料,在军事领域具有广泛的应用前景。为掌握氟聚物基活性材料的释能与毁伤特性,推进其在高效毁伤战斗部中的应用,研究梳理了氟聚物基活性材料冲击释能反应行为以及引燃引爆、侵爆耦合毁伤效应的研究现状,着重介绍了分离式霍普金森压杆实验、准密闭弹道实验和爆炸加载实验等在释能特性方面的研究进展;毁伤特性方面整理了反应弹丸、破片及反应射流的相关研究进展,重点说明了氟聚物基活性材料在聚能装药中的应用设计和反应射流成型的研究成果,及相关的反应模型和数值仿真的研究。在此基础上,讨论了未来研究方向：建立系统性反应模型与仿真方法;通过配方、工艺等参数对其性能进行调控;释能反应观测表征技术的创新与探索以及工程应用设计等。     

双模战斗部结构优化设计及侵彻性能的数值模拟

针对双模战斗部结构设计及侵彻性能适用性等问题,设计一种采用变壁厚弧锥结合形药型罩的双模战斗部,利用ANSYS/LS-DYNA仿真软件,开展成型装药结构参数对双模毁伤元特征参数影响的规律性研究,基于优化结构,研究不同毁伤元对混凝土目标的毁伤情况。通过极差分析得到了双模战斗部最优结构参数匹配组合：药型罩锥角80°,弧度半径8 mm,药型罩上壁厚2.22 mm,下壁厚5.44 mm,装药长径比0.88,壳体厚度5 mm,对优化结果进行了X光成像试验验证,结果表明：仿真结果与X光试验结果吻合良好。杆式射流（JPC）相比聚能射流（JET）对混凝土靶侵彻时表面崩落及开孔性能具有明显的优势,而JET对混凝土靶的侵彻深度相比JPC则有显著提升。研究结果可为战斗部结构设计及应用提供参考。