聚能射流

摘要： 为研究聚能战斗部倾角与炸高等射流作用条件因素对重型反应装甲干扰作用时长影响,采用数值模拟与理论计算相结合的方法建立了射流作用条件影响重型反应装甲干扰时长计算模型,获得了不同倾角炸高对爆炸反应装甲飞散特性及干扰场作用时长的影响规律.数值模拟结果表明,倾角炸高对反应装甲飞板飞散行为和干扰场作用时间影响显著;飞板飞散速度、加速度峰值随倾角增大而下降;随着炸高增大,峰值先增大后减小.炸高较小时(2d_(c)),干扰时间随着倾角增大而增大;炸高较大时,干扰时间随着倾角增大而减小.数值模拟结果与理论计算结果吻合较好.

摘要： 设计了一种通孔直柱柱锥组合型药型罩,借助LS-DYNA 2D软件进行了数值模拟研究,分析爆轰波传播规律以及起爆点位置对射流头尾速度、长度的影响规律。研究结果表明:当药型罩结构、爆点高度不变,改变起爆点的位置,随着起爆点偏移轴线距离的不断增加,相同时刻成型射流头部速度逐渐增大,射流长度不断增加;当起爆点位置不变,改变药型罩直柱高度,随着直柱高度的增加,射流头部速度呈先减小后增大的趋势。药型罩最佳直柱高度约为通孔直柱的1~1.5倍;药形罩结构相同,起爆位置偏离轴线中心越远,射流头部速度越高,射流越长,速度梯度越大。改变起爆位置,射流头部速度差最高可达32%,且射流头部不会出现“蘑菇头”。

摘要： 为了优化椭圆双极线性聚能药包爆破参数,基于光滑粒子流体动力学方法(SPH),研究了聚能装药聚能射流的形成并与已有试验及模拟做对比,验证所实现SPH方法的有效性,再基于SPH和相同参数及本构方程研究椭圆双极线性聚能药包爆破射流形成机理,分析外壳和药型罩对椭圆双极线性聚能药包爆破聚能射流的影响。结果表明:椭圆双极线性聚能药包通过压垮药型罩形成聚能射流,聚能射流形成的同时爆生气体不断撞击外壳向非聚能方向运动,变形到达一定程度之后外壳与药型罩连接部位断开,外壳与药型罩连接部位断开后溢出的爆生气体速度大于射流头部速度;外壳对椭圆双极线性聚能药包射流头部速度有一定影响,随着外壳厚度不断增大,射流头部速度也在增大,且不同外壳厚度的聚能药包射流头部速度随时间变化趋势趋于一致,外壳越厚越利于稳定爆轰,从而利于射流的形成,射流速度越大;当外壳厚度一定时,药型罩厚度不断减小,爆生气体用于压垮药型罩做的功越少,转换为聚能射流动能越多,聚能射流头部速度越大;当无药型罩时,无法形成明显射流,表明药型罩对聚能射流的形成起决定作用;药型罩和外壳的共同作用下使得聚能射流的效果更佳。数值分析结果对优化椭圆双极线性聚能药包爆破具有一定的指导意义。

摘要： 聚能射流侵彻厚靶时,对靶材同时进行轴向和径向挤压进而发生轴向侵彻和径向扩孔。本文中基于聚能射流侵彻可压缩模型并结合Szendrei-Held扩孔方程,推导给出考虑弹/靶材料可压缩性的聚能射流扩孔方程。为简化完整可压缩模型繁琐的计算过程,又基于Murnaghan状态方程给出可压缩模型的近似解。与水中聚能射流扩孔的实验研究对比分析,表明该模型预测优于Szendrei-Held扩孔方程。模型分析表明,射流半径、驻点压力、靶材强度、驻点处靶材密度以及聚能射流速度是影响聚能射流扩孔的主要因素。本文模型可以更准确地预测聚能射流侵彻可压缩性较强的靶材的扩孔情况。相关工作可为含液密闭结构干扰聚能射流侵彻提供理论基础。

摘要： 为了应对不断更新换代的爆炸反应装甲,对现有破甲战斗部的破甲威力进行优化和提高势在必行。文中主要介绍了爆炸反应装甲的发展历史、串联破甲战斗部的毁伤原理、串联破甲战斗部相关技术研究现状以及破甲/杀伤复合战斗部技术。最后阐述了串联破甲战斗部未来的发展趋势,以期对串联破甲战斗部的设计和改进有所启示。

摘要： 通过射流对固体火箭发动机的冲击起爆的数值模拟,根据Held起爆判据,确定了固体发动机的起爆阈值。数值仿真结果表明,81 mm标准射流弹能够形成头部速度达到6100 m/s的聚能射流,当该聚能射流直接冲击发动机后,推进剂受到射流侵彻发生剧烈反应,球形冲击波向另一侧推进剂径向传播,导致推进剂发生二次反应,推进剂内部观察点的压力峰值达到40 GPa以上,反应度为1,表明推进剂发生了完全爆轰;通过调节靶板的厚度获得不同的射流能量,计算发动机的临界起爆阈值v^(2)d约为126.03 mm^(3)·μs^(-2)。

摘要： 为提高聚能射流对轻装甲的侵彻能力,提出圆筒形辅助药型罩装药结构,并对其开展优化设计。以影响射流成型的4个因素建立正交优化设计方案,运用非线性动力学仿真软件Autodyn,对射流成型及侵彻靶板过程进行数值模拟。结果表明:当所研究结构的圆筒罩高度h_(1)=40 mm,圆筒罩外径d=30 mm,半球罩与圆筒罩壁厚δ=1.4 mm,装药密度ρ=1.80 g/cm^(3),炸高Z=4D_(1),射流的头部速度与有效长度较高,对间隔靶板的侵彻性能较好。研究结果可为新型聚能装药设计及应用提供技术支持。

摘要： 南海西部深水气田属高孔高渗透储层,射孔完井后需要进行砾石充填防砂。常规高孔密、大孔径射孔时,由于射孔枪在套管内无法保持居中状态,枪管与套管之间的间隙不一致,导致射孔孔径大小不一,造成不同孔径处砾石填充不均匀。文章提出一种高孔密等孔径的射孔方法,使得射孔孔径相对均一,配合砾石充填,以提高高孔高渗透储层气田的产能。对三种不同结构的药型罩进行射流数值仿真分析,得到最有利于等孔径射孔的药型罩结构,进而对该药型罩进行不同枪管与靶体之间间隙的钢靶有限元仿真分析,得到间隙分别为5 mm、15 mm、25 mm时靶体开口处的直径相对标准偏差仅为9.2%。对178型60孔/m射孔枪进行模拟井下整枪穿套管抗爆性能测试,结果符合国标GB/T 20489-2006的要求。混凝土靶偏心射孔试验结果表明等孔径射孔弹孔径偏差仅为9.8%,与数值仿真结果较为吻合,远小于常规大孔径射孔弹孔径偏差,且穿深性能与常规大孔径射孔弹一致。超高孔密等孔径射孔技术成功应用于南海西部X-2深水气田并获得高产,对国内其他高孔高渗储层的开发具有借鉴意义。

摘要： 为使射流具有较好的成型性能,对聚能装药结构进行改进,提出了一种双层双锥的药型罩结构;从影响射流成型的5个因素(药型罩壁厚、上锥角、下锥角、隔板直径、罩顶药高),进行正交优化设计,利用Autodyn软件建立有限元模型,进行数值模拟,得到了16种药型罩结构的射流成型结果,在此基础上开展了射流侵彻靶板数值仿真;结果表明:δ=2 mm,2α_(1)=50°,2α_(2)=65°,d_(g)=110 mm,h_(0)=20 mm,为最佳结构参数,所形成射流与单层单锥药型罩形成射流相比,对靶板的侵彻深度提高9.98%,扩孔口径提高50%。研究结果可以为聚能装药设计和工程应用提供技术支撑。

摘要： 为提高聚能装药破甲弹的侵彻性能,运用AUTODYN-2D软件研究弹丸战斗部装药不同隔板的形状、几何尺寸、材料参数对某型双层药型罩形成聚能射流的影响作用。结果表明:圆柱及圆锥组合型隔板作用于双层药型罩形成的聚能射流速度是无隔板装药的2.19倍,圆柱隔板装药的1.18倍,侵彻效果更加理想;隔板高度在33 mm、隔板直径在70 mm时,双层药型罩形成的聚能射流能取得较好的侵彻效果;尼龙隔板所形成的射流头部速度较有机玻璃隔板小3%,但选用尼龙材料所获得的射流连续性更好,能保证爆轰波传播稳定。

摘要： 为了研究隔板炸药在聚能射流撞击时的响应问题,通过SPH方法模拟了聚能射流起爆隔板炸药的过程.SPH算法计算的聚能射流头部速度与试验结果相差7.35％,分析了聚能射流侵彻隔板过程中前驱冲击波的传播规律,得到隔板炸药在聚能射流作用下的响应情况.结果说明被试炸药在前驱冲击波作用下可以起爆.

摘要： 针对废旧炮弹无法采用诱爆法销毁的问题,进行了聚能射流侵彻钢柱的实验,并采用LS-DYNA有限元分析软件对聚能装药射流进行了数值模拟.通过对比侵彻深度及侵彻入口直径,实验结果与模拟结果相吻合,说明了实验设计的有效性.将此种方法应用于销毁二战时期的废旧炮弹上,解决了诱爆法无法销毁的问题.

摘要： 本文回顾并总结了不敏感弹药及其标准的发展概况,并针对聚能射流冲击试验的相关问题,利用LS-DYNA软件,提出了一种聚能射流性能指标V2d值的仿真测量方法,得到了1.5、1.75及2倍口径位置处聚能射流的V2d值变化规律.另外,针对SC-44及SC-115两种口径射流弹对提出的仿真测量方法进行对比验证,得到其典型V2d值分别为92.75mm3/μs2与232.61mm3/μs2.结果表明,该仿真测量方法能较准确地得到射流的V2d值,对聚能射流冲击试验的试验流程及评估方法具有一定的指导意义.

摘要： 基于有限元软件LS-DYNA平台,对三种椭球罩型聚能射流侵彻素混凝土试样问题进行三维数值研究,计算展示侵彻体的成型和侵彻过程.研究表明:长轴较长的椭球罩在爆炸作用下能形成整体质量分布均匀的高速杆式侵彻体,但其扩孔效果较差.基于混凝土失效算法,计算得到金属射流在不同侵深下的混凝土的开孔孔径大小.计算结果与实验数据相比吻合较好.

摘要： 阐述了三维多物质流体弹塑性并行程序设计的一般方法,采用基于消息传递模式的MPI 并行模式设计出相应的MMIC-3D并行程序.针对聚能射流问题,设计了一组不同药型罩锥角的数值算例.从数值模拟的结果来看,数值结果与实验结果及实际物理规律基本吻合,为工程设计提供了有效的依据.

摘要： 利用autodyn有限元软件,在中心带孔的复合药型罩基础上进行对聚能射流的数值模拟分析.通过数值仿真模拟重点分析了药型罩参数:药型罩锥角、药型罩壁厚、中心孔径等对射流侵彻钢靶效应的影响规律.研究结果表明:这三个参数对侵彻效应的影响都比较大,随着锥角变大,射流速度降低,侵彻的深度降低,但侵彻孔径变大;药型罩壁厚增加也降低侵彻深度,增大侵彻孔径;而中心孔径存在于一个最佳值,使得侵彻深度和孔径都较大.

摘要： 药形罩作为聚能装药能量传递的载体,是影响射流质量的主要因素,本文采用数值模拟方法,对药型罩结构进行优化设计,建立了金属射流形成过程计算模型,采用自适应网格技术,计算分析了不同锥角和壁厚对聚能装药射流速度的影响.设计了射流穿靶实验,采用靶网测速法测量了金属射流的速度,通过观察金属射流形成的杵体及侵彻靶板的孔径,获得了金属射流的直径.结果表明设计的聚能装药射流在炸高40mm处的平均速度为7800m/s,射流直径为7.55mm左右.

摘要： 采用钨粉示踪方法对聚能射流拉伸过程中的塑性参数进行研究.基于X光摄影系统测得了示踪点的轨迹特征,直观显示出药型罩各部位的拉伸变化,从而获得了射流拉伸运动时的轴向拉伸率、拉伸变化率、射流极限长度等动态塑性参数.在射流伸长过程中,药型罩各部位的形变总体变化规律为:药型罩中部最大,药型罩头部最小;各部分拉伸率差距逐渐减小.通过整体拉伸率的研究,预测出射流极限长度为337.13mm,处于经验公式的预测区间.该研究表明,采用射流标识特征可用于描述射流运动过程中的拉伸变化,进而良好预测其整体拉伸率及射流极限长度,获得相关塑性参数变化趋势.

摘要： 根据破甲弹聚能装药和钢靶板的结构特点,以及破甲弹聚能射流的损伤机理,阐述破甲弹聚能装药和钢靶板的数值仿真模型构建,采用有限元显示动力分析程序ANSYS/DYNA,结合ALE方法对破甲弹聚能射流侵彻靶板的过程进行了数值模拟,重点分析射流侵彻过程中,射孔尺寸随时间变化的趋势和规律,通过与实弹试验结果相比较,钢靶板被损伤现象与射孔的变化趋势基本相符,初步认为所建立的数值分析模型与仿真方法合理、可行,能为深入开展破甲弹聚能射流损伤研究提供依据.

摘要： 聚能射流形成过程的研究对于正确认识射流侵彻理论具有重要的意义。本文根据聚能装药的结构特点以及聚能射流的破甲机理,采用有限元显示动力分析程序AUTODYN对聚能射流的形成过程和侵彻靶板的过程进行了数值模拟，并且对利用ALE（Arbitrary Lagrange Euler）算法求解得到的仿真结果进行了分析，计算结果与聚能射流的物理现象和规律相吻合，同时，靶板被侵彻结果与试验结果基本相符，说明该计算模型和模拟方法合理、可行，为开展破甲弹战斗部破甲机理以及破甲后效研究奠定了良好的基础。

摘要： 本发明涉及一种聚能装药射流特征参数的测定系统及方法，该测定系统包括相对设置的聚能装药和金属靶板，所述聚能装药的上方设置第一测速靶，所述金属靶板的前侧紧贴设置第二测速靶，所述第一测速靶和所述第二测速靶之间通过计时仪连接。本发明提供的测定系统及方法可用于测定聚能装药射流直径、射流速度参数，并利用聚能装药的ν2d值表征射流特征。该测定方法原理清楚，操作简单，具有较强的适用性。

摘要： 公开了使用反应性射流混合由环戊二烯生产双环戊二烯的系统和方法。将包含环戊二烯(C5H6)的C5烃混合物作为射流注入反应罐中的C5烃液体中。在适当的反应条件下，将环戊二烯二聚形成双环戊二烯。

摘要： 本实用新型提供一种聚羧酸减水剂生产用高压射流混合装置，包括反应釜、射流管和循环泵，所述反应釜顶部设有人孔，下部设有射流管，射流管的下方设有进料管，进料管一端与反应釜连接，另一端与循环泵连接，射流管入口连接有出料管，出料管另一端与循环泵连接。本实用新型反应釜内的液体混合物料经进料管和出料管由循环泵带动实现循环，由射流管上的文丘里喷嘴喷出，物料从锥形喷嘴高速喷出，在文丘里喷嘴引导口周围形成低压区域，区域压力差以及液动量作用于周围液体，使高速工作射流与被吸引液体共同以1：4流体输量进入混合扩散段喷射出来，实现溶液无空气混合搅拌；文丘里喷嘴还可以促进溶液的循环系统和紊流运动，提高溶液的总体的混合效果。

摘要： 本发明属于工程爆破技术领域，具体涉及一种金属药型罩射流平均直径的预测方法及其应用。本发明在考虑材料属性的基础上，根据药型罩射流形成及运动过程中的应力状态、材料属性在射流形成及运动过程中对射流形态的作用机理，构建射流平均直径‑材料属性关系式；将所述金属材料的材料属性代入所述射流平均直径‑材料属性关系式中，得到射流平均直径‑材料属性方程式；将待测材料的材料属性代入射流平均直径‑材料属性方程式中得到金属药型罩聚能射流的平均直径预测值。本发明提供的预测方法将材料属性的影响融入预测过程中，解决了传统理论无法确定不同材料聚能射流形态差异的问题，提高了射流平均直径预测结果的准确性。

摘要： 本发明公开了一种聚能射流破岩与流态化运载系统及方法，包括脉冲聚能射流掘进机、水石分离系统、石料破碎系统、石料泵送系统以及充填采煤液压支架，脉冲聚能射流掘进机包括脉冲聚能射流发生系统、装载部、转运部、行走部；本发明简单易实施，采用脉冲聚能射流掘进机破碎岩石，可以提高岩石破碎效率，降低粉尘量，采用流态化技术对水石混合物运载，提高岩石巷道掘进效率，将碎石直接输送至煤矿采空区充填，可以有效降低地面塌陷，降低采空区充填成本，提高煤矿巷道掘进效率。

摘要： 本发明公开了一种高压脉冲聚能射流发生系统及其使用方法，该系统包括高压脉冲聚能射流发生装置、气体供给系统、流体供给系统以及液压油供给系统，高压脉冲聚能发生装置包括后端盖、压力缸、活塞、滑套、活塞套、聚能喷嘴以及前端盖，该系统能够根据不同岩石硬度工况调整气源供给系统输送压力，能够在不增加功耗的情况下形成最大压力比岩石强度高几倍的高压脉冲聚能射流，实现对坚硬岩层的高效破碎，提高硬岩巷道掘进效率。

摘要： 本发明公开了一种基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置，包括测试墩体、混凝土基块、传感器组；其中测试墩体包括壳体以及浇筑在壳体内的混凝土结构，混凝土基块与混凝土结构材质相同，呈线性分布在混凝土结构中，作为传感器的载体，保证当外部聚能爆破装置爆破后，正确的反应出爆破装置的爆破性能；本发明在混凝土基块上下端面设置测速网靶，通过各层网靶产生的信号，判断聚能爆破装置在混凝土结构内的侵彻深度及射流速度的变化，有利于判断聚能爆破装置在不同的炸高时，射流侵入深度和速度。

摘要： 本发明涉及未爆弹药销毁领域，具体是一种基于聚能射流的机器人排爆系统用引爆销毁装置，包括底座、间隔安装在所述底座上的引爆舱体和聚能引爆机构，所述聚能引爆机构连接有起爆接收器，所述起爆接收器安装在底座内；远程控制端通过起爆接收器控制聚能引爆机构工作；所述引爆舱体靠近聚能引爆机构的侧表面开设有射流通过孔，所述聚能引爆机构发射的高能能量通过射流通过孔作用于引爆舱体内的待引爆弹体；本发明的有益效果是：在待引爆弹体销毁排除过程中，射流通过孔与聚能引爆机构的高能能量通道对应，确保高能能量精准对准待引爆弹体，在彻底销毁待引爆弹体的同时，只需作业人员远程操控起爆接收器，确保了作业人员的人身安全。

摘要： 本实用新型公开了一种无人排爆用聚能射流引爆装置，属于未爆弹药排除以及反恐反暴技术领域，解决了现有引爆装置的安全性不高的问题，其技术要点是：包括战斗部外壳，所述战斗部外壳用于承载引爆装置，还包括传爆本体，所述传爆本体设置在所述战斗部外壳内，所述传爆本体的圆柱槽的周向设有圆形孔，用于对齐设置在战斗部外壳输入端的柱面圆形开孔；磁电雷管，所述磁电雷管柱面卡接装配战斗部外壳；以及聚能弹壳体，所述聚能弹壳体设置在所述传爆本体的一侧，具有安全性高的优点。

摘要： 本实用新型涉及未爆弹药销毁领域，具体是一种基于聚能射流的机器人排爆系统用引爆销毁装置，包括底座、间隔安装在所述底座上的引爆舱体和聚能引爆机构，所述聚能引爆机构连接有起爆接收器，所述起爆接收器安装在底座内；远程控制端通过起爆接收器控制聚能引爆机构工作；所述引爆舱体靠近聚能引爆机构的侧表面开设有射流通过孔，所述聚能引爆机构发射的高能能量通过射流通过孔作用于引爆舱体内的待引爆弹体；本实用新型的有益效果是：在待引爆弹体销毁排除过程中，射流通过孔与聚能引爆机构的高能能量通道对应，确保高能能量精准对准待引爆弹体，在彻底销毁待引爆弹体的同时，只需作业人员远程操控起爆接收器，确保了作业人员的人身安全。