冷气式气体发生器爆破片极限破坏载荷的计算

摘要

对于冷气式气体发生器,爆破片极限载荷的准确计算是发生器结构设计的关键。为了准确预测水压试验爆破片的破坏载荷,首先使用基于隐式算法的零曲率法和弧长法对爆破片极限载荷进行计算。与试验结果对比表明,这2种方法的极限载荷计算结果精度都达到97%以上。随后,为了弥补隐式算法在大载荷作用下接触非线性、难收敛的不足,基于弧长法关键位置应力矩阵状态变化规律分析结果,提出针对显式算法确定极限载荷值的方法:应力矩阵状态分析法,即在显式计算过程中跟踪爆破片中心位置三向应力变化,将其在厚度方向发生失稳时对应的载荷定义为极限载荷。最终的计算结果表明,使用应力矩阵状态分析法判定的爆破片极限载荷与试验结果的匹配精度为97.4%,且由于接触非线性相关影响被计入,爆破片变形计算结果更加准确。