聚能装药

摘要： 以Φ88 mm装药直径直锥式聚能战斗部为设计参照,采用数值模拟方法对比了无截顶和有截顶聚能装药战斗部的爆轰波传播规律和射流成形特征,揭示了截顶式聚能装药战斗部的射流成形机理。在此基础上,通过改变截顶直径和厚度,计算了25个工况的截顶式聚能装药结构射流成形过程,分析了截顶结构参数对截顶式聚能装药射流长度和头部速度的影响规律。结果表明:截顶装置的存在改变了爆轰波的应力场分布,储存了更多加载在药型罩表面的爆炸能量,同时增大了爆轰波对药型罩的压垮角,并进一步提高了射流成形性能;射流头部速度和射流长度随截顶直径增大先增大后减小,随截顶厚度增大而增大。研究结果可用于指导截顶式聚能装药战斗部结构设计。

摘要： 在反装甲武器的研究发展过程中,聚能破甲效应发挥了巨大作用,同时,随着聚能效应的研究发展,使其在军民领域都具有一定的应用前景。以此为背景,对聚能效应研究的核心部件之一——药型罩的研究概况展开分析。文献资料显示,有关药型罩的研究主要集中在材料与结构两个方面:结构上,如药型罩的形状、组合药型罩的结构比例、各种新型的顶部结构、锥角、壁厚、曲率半径以及母线长度等都对超聚能射流的头部最大速度、射流整体速度减小的趋势以及射流的侵彻能力影响重大;材料上,塑性、密度、声速、可压缩性、延展性等诸多材料性能,都会提高聚能效应的侵彻深度或毁伤性能。改善药型罩的材料与结构都会提高聚能射流的侵彻性能或EFP的后效毁伤能力。目前急需解决的问题:①如何减少球形药型罩质量;②药型罩材料基础机理方面的微观研究不足;③如何使得各种性能良好的金属e互相溶解;④如何使超塑合金微区密度均匀没有缺陷,并且获得高致密度;⑤如何通过改进加工技术,实现多种稀有金属及其合金药型罩材料的大规模实用等。未来的重点的研究方向:①进一步探索新型结构,如双层药型罩,多层药型罩,以及变锥角药型罩和变壁厚药型罩;②未来除了研究高密度的药型罩材料的同时,还应该研究具有特殊性能的药型罩材料,满足攻击特种非均质装甲的要求;③由于非晶合金结构上不存在缺陷且各种性能优良,因此非晶合金结构更多种类依旧是未来研究的重点。

摘要： 为研究等腰梯形截面聚能装药射流成型及对靶板的毁伤特性,开展脉冲X光摄影试验以及侵彻深度试验。利用ANSYS/LSDYNA有限元软件对射流成型过程进行数值模拟,研究其余参数不变,装药截面内切圆尺寸变化对射流成型特性的影响。结果表明:等腰梯形截面聚能装药形成的射流具有横向速度,横向速度呈梯度分布;除射流头部外,其余部分在拉伸运动后期出现非凝聚现象,非凝聚的射流由两束横向速度不同、尺寸不同的流体构成;射流横向速度的存在明显降低了射流的侵彻能力;装药截面内切圆直径从56 mm增加至67.2 mm(56 mm的1.2倍)时,射流的非凝聚现象消失,装药截面内切圆直径增加至84 mm(56 mm的1.5倍)时,射流不具备明显的横向速度。

摘要： 为了探究等腰梯形截面形状对聚能射流成型的影响,进行了等腰梯形截面聚能装药射流成型相关数值模拟研究,开展了两种等腰梯形截面聚能装药射流成型脉冲X光摄影试验,结果显示:等腰梯形截面聚能装药爆轰波的传播以及药型罩压垮具有非轴对称性,成型射流具有一定的横向偏移现象,横向偏移的射流由分散的流体组成并具有横向速度;聚能装药的等腰梯形截面形状特征数越大,射流的横向偏移长度越大,射流更为分散,射流的横向速度越大;26μs时,等腰梯形截面形状特征数为3.7的聚能装药形成的射流相比特征数为1.0的聚能装药形成的射流横向偏移长度增大128%,36μs时,同比增大214%。

摘要： 为了分析梯形截面装药结构对聚能射流成型特性的影响,在Φ56 mm基准聚能装药药型罩及装药结构基础上,获得了梯形截面聚能装药。运用ANSYS/LS-dyna有限元软件对Φ56 mm基准聚能装药和所设计的梯形截面聚能装药的射流成型过程进行数值模拟,比较分析了聚能射流的形态特征及稳定性特性。结果表明:梯形截面装药结构起爆过程中由于爆轰波非对称性以及稀疏波的共同作用,导致所形成的聚能射流产生分叉,整体形态及稳定性较差。

摘要： 截顶结构超聚能装药较常规聚能装药具有更加优异的综合毁伤能力,即侵彻深度和侵彻口径可以大幅度提升。为了提高大锥角聚能装药结构的侵彻深度和侵彻口径,对大锥角聚能装药进行了截顶结构设计,通过调整附加装置结构及材料,并对药型罩的结构进行调整,初步设计了6组方案,利用AUTODYN-2D软件对不同聚能装药结构的成型特性进行数值仿真研究。结果表明:通过加入高密度的附加装置代替传统药型罩的顶部,改变附加装置和药型罩的结构,在附加装置推动、药型罩压垮加速空间增大以及压垮角增大的三重作用下,能够有效提高射流的头部速度,提高药型罩材料的质量利用率,可以形成直径粗大的高速射流。其中采用截顶半球形附加装置变壁厚结构超聚能装药所形成的射流形态最优,其射流头部速度可超过10000 m/s,药型罩利用率达到51.6%。

摘要： 为了提高弹药毁伤效能,开展双独立聚能装药同步形成双EFP的隔爆因素研究,采用AUTODYN软件分别对双独立聚能装药间距和起爆间隔两个因素进行了仿真分析和试验研究。研究发现:装药间距对隔爆效果的影响较小,随着距离的增大隔爆效果不明显;双独立聚能装药起爆的同步性对隔爆效果的影响较大,起爆间隔应控制在3μs以内,实际设计中应尽量保证同步起爆。研究结果为多独立聚能装药在装药间距设计和起爆间隔控制等方面提供依据。

摘要： 提出了一种针对带截体聚能装药的正交优化试验设计方法,研究带截体聚能装药的结构参数对其形成射流的影响,对4个主要结构参数进行了优化设计,利用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D对试验方案进行模拟,通过对模拟数据的分析,得到了各指标对应的优化方案。结果表明:对于剩余射流断裂头部直径,最优方案为罩锥角76°,罩壁厚1 mm,药顶高30 mm和截体间距10 mm;对于剩余射流断裂头部速度,最优方案为罩锥角60°,罩壁厚0.75 mm,药顶高30 mm和截体间距17.5 mm。

摘要： 针对增强聚能射流的破甲后效问题,设计了等壁平顶锥形铜铝双层复合药型罩装药结构,采用冲击波物理显示欧拉动力学软件SPEED开展复合射流成型及对钢-铝间隔靶侵彻过程的数值模拟,分析内外双层药型罩高度比ε、药型罩锥角α等参数对复合射流成型和间隔靶侵彻性能的影响规律。研究结果表明:复合射流的头部速度随ε增大呈先减小后增加的趋势,在ε约为1/2时,可形成具有相近速度的铜铝同轴复合射流微元,利于铝射流微元与目标相互作用实现后效增强毁伤;且当α在50°~60°范围内时,复合射流中段为集中的铝射流微元,更利于侵彻后的爆炸或爆燃反应。对优化参数的复合药型罩结构数值模拟结果与文献公布的实验结果吻合较好。研究结果对增强后效聚能装药设计具有参考价值。

摘要： 为解决在末段拦截大型钻地弹的难题,研究射流形态以及着靶角对射流侵彻和起爆能力的影响,通过数值仿真软件LS-DYNA对不同结构的聚能装药冲击起爆运动厚壳装药进行了数值模拟计算。本文采用3种装药结构:K装药结构、双锥结构和单锥结构,所有结构的装药直径为66 mm。根据仿真结果对各装药结构所形成射流的速度、直径以及着靶角对射流的动态侵彻以及起爆能力的影响进行分析。结果表明:K装药和双锥结构所形成射流无法穿透壳体,单锥结构装药可以穿透并引爆炸药。射流的动态侵彻能力主要受到射流头部速度的影响,射流头部速度越大,射流对运动靶板的侵彻能力越强,同时射流的动态侵彻能力还受到射流直径的影响。同向倾斜比相向倾斜使射流更易穿透壳体并引爆内部装药,并且随着射流着靶角的增加,射流穿透厚壁外壳后的剩余速度和起爆能力降低。

摘要： 采用有限元软件AUTODYN-2D数值模拟方法,研究了变壁厚双层药型罩聚能装药的相对壁厚比和壁厚对混凝土靶侵彻的影响规律.结果表明,在装药量和壁厚一定时,不同相对厚度比的铜-铝药型罩聚能装药对混凝土侵彻性能有显著的影响,合理的变壁厚双层药型罩形成的侵彻体侵彻混凝土得到了更好的侵彻效果;在内罩罩底与罩顶壁厚比一定时,壁厚与侵深近似呈三次函数关系.研究结果为进一步研究双层变壁厚药型罩提供一定的参考.

摘要： 采用AUTODYN-3D数值模拟方法,研究了聚能装药在多点起爆方式下金属药型罩碎裂失效形成破片力学行为.结果表明,多点起爆可使爆轰波在药型罩壁面相互叠加产生强应力集中带,并致使罩材沿应力集中带发生切割性失效,碎裂形成与起爆点数相等的规则杀伤破片.进一步分析表明,起爆点数对破片成形有显著影响,增加起爆点数可提高破片飞散速度.

摘要： 用AUTODYN-3D数值模拟方法研究聚能装药在多点起爆条件下金属药型罩碎裂失效行为,获得了药型罩材料、壁厚及曲率半径等对碎裂形成破片特性的影响.结果表明,在多点起爆条件下,爆轰波在药型罩壁面相互叠加产生强应力集中带,导致罩材沿应力集中带发生切割性碎裂失效形成与起爆点数相等的规则杀伤破片.进一步数值模拟分析表明,药型罩碎裂失效行为显著受罩材及其结构参数的影响.对于钢质药型罩聚能装药,在罩壁厚为0.04～0.05倍装药直径、曲率半径为0.9～1.0倍装药直径条件下,可形成杀伤性能良好的规则破片.

摘要： 利用LS-DYNA数值仿真软件,采用ALE方法模拟聚能装药形成射流的作用过程中,炸药周围所建空气域的大小直接影响运算精度和计算速度,采用球缺形和大锥角药型罩两种结构,模拟形成杆式射流的作用过程,研究不同空气域大小对射流参数的影响.结果表明,不同空气域大小对射流参数的影响可以忽略不计,对利用LS-DYNA软件采用ALE模拟聚能装药的形成具有指导意义.

摘要： 研究聚能装药数值模拟中离散化模型以及算法选取对仿真精度的影响规律。基于非线性动力学分析软件Autodyn-2D对BRL-82基准弹聚能射流成型及侵彻过程进行了数值模拟，得到了全欧拉模式下网格划分对射流成型速度、长度计算结果的影响规律，以及全Euler(E／E)，全Lagarange(L／L)，Euler／Lagrange(E／L)三种算法下网格划分对射流侵彻计算结果的影响规律。研究结果表明：聚能装药半径与模型网格边长比值大于等于160时能够消除射流成型与侵彻的网格敏感性;材料模型相同条件下，E／E和L／L侵深计算结果与试验数据均具有较好的符合性，但E／E侵彻模型计算效率高。

摘要： 总结数十年的聚能装药技术科研实践、人才培养和理论研究成果,本文建立了线性聚能切割器成型参数的计算理论和结构参数优化设计方法.提出了基于灰局势趋势分析的不同类型线性切割器方案优选方法;建立了基于正交试验方法、数值模拟仿真、灰关联分析综合运用的线性切割器结构参数优化算法;形成了由方案优选、结构参数优化和试验验证相结合的线性聚能切割器综合设计方法与系统设计理论.为爆破切割器材的研制提供了设计技术支撑.

摘要： 提出一种新型高速杆式聚能装药结构,基于AUTODYN软件分析了高速杆式射流的形成过程,给出了药型罩及附加装置截顶高度对杆式射流成型的影响,优化出了射流速度高、速度梯度小的杆式聚能装药结构并进行了试验验证,试验结果与数值模拟结果基本一致,表明采用的计算方法、材料模型及相关参数是合理的,验证了数值模拟的正确性,对进一步优化高速杆式射流的设计具有一定的借鉴意义.

摘要： 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： 光滑粒子动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)是一种拉格朗日型无网格粒子方法,已经成功地应用于科学和工程的众多领域.本文首先应用SPH方法模拟了一维TNT板条爆轰过程,并且通过压力时空分布模拟结果与实验值、理论值的对比验证了本文计算结果的准确性.进而应用改进的SPH方法模拟了金属铝射流的形成,分析了有无金属外壳两种计算模型对射流形成的影响.结果表明,两种计算模型所获得的射流长度与速度没有明显差别.但对于金属铝射流而言,两种计算模型会对射流尖端的形状有影响.

摘要： 聚能切割技术广泛应用于预裂爆破、光面爆破和油气井作业中,此外在拆除钢架桥梁、水下工程、贵重石材开采等方面也有着广泛的应用,切割效果直接影响工程质量和进度.本文分别从影响聚能射流侵彻效果因素即炸药的性能,药型罩的材料、锥角、壁厚和罩形状,炸高,装药外壳等方面进行了试验和论述.装药组分为(TNT/PETN=50/50),药型罩材料的选择为厚度1 mm铁板,药型罩形状的选择为轴对称轴向聚能罩,固定药型罩的高度,取25 mm,角度从30°～120°实验装药.

摘要： 本发明公开了一种的隧道光面爆破周边孔装药药卷罩，包括药卷罩本体，药卷罩本体包括圆筒和聚能结构，其中：圆筒，两端均为敞口状，其内用于同轴装设炸药卷；聚能结构，为具有凹腔的壳体结构，其轴向长度小于圆筒的长度，同轴套设于圆筒内，且位于圆筒前端，其端部与圆筒前端的端部一体连接，在圆筒内沿轴向形成变径的环形空间；聚能结构用于将炸药卷爆炸产生的能量沿壳体侧壁向圆锥体凹腔内的轴向方向聚合，形成沿轴向且朝向前方的射流。使用该装置能使周边炮孔在没有导爆索的情况下，使空气间隔的炸药卷间通过聚能射流传爆，从而使隧道在不用导爆索的情况下，进行光面爆破。

摘要： 本发明公开了一种利用聚能装置提高协同爆破效果的装药结构与装药方法，包括协同爆破中在工业炸药装药时放置聚能装置，所述的聚能装置，包括楔形聚能罩或独立的多个圆锥形聚能罩。本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便，实用性强，成本较低的在原有协同爆破装药方法的基础上，利用聚能效应进行改进，提高炸药利用率的装药结构与装药方法。

摘要： 本发明提供一种能够输出能够由安装在便携式终端装置的药物笔记本应用程序获取的形式的药剂信息的单剂量包装药剂监查装置、单剂量包装药剂监查系统、单剂量包装药剂信息输出方法及单剂量包装药剂信息输出程序。将使用单剂量包装药剂监查装置(10、20)获取到的单剂量包装药剂信息(J4)作为能够由便携式终端装置(2)获取的形式的信息进行输出，该单剂量包装药剂信息(J4)与使用单剂量包装处理装置(26)实际进行了单剂量包装处理的药剂有关。

摘要： 本发明涉及一种提高聚能装药侵彻速度的装药结构，包括起爆器、炸药柱和药型罩，炸药柱一端连有起爆器，另一端设有药型罩，且起爆器、炸药柱和药型罩三者轴线相互重合；炸药柱上还设有空穴球，所述空穴内部为空气，球心位于炸药柱的中心轴线上，且靠近药型罩顶端。本发明既具有大侵彻孔径，也能提高穿深，在现有的大侵彻孔径聚能装药的基础上，在侵彻孔径不减小的条件下，侵彻速度可以提高15％以上，装药能量利用率高，具有广泛的适用性。

摘要： 本发明公开的一种隧道光面爆破不耦合聚能装药装置及装药方法，包括C型聚能管，所述C型聚能管内对称设有聚能空心柱，所述聚能空心柱截面为锥形结构，所述聚能空心柱的顶端是聚能嵌入端，所述聚能嵌入端的聚能夹角为30°‑70°。与现有技术相比，本发明一种隧道光面爆破不耦合聚能装药装置及装药方法，结构新颖，实用性强，组合型强，可根据炮孔的深度选择适当长度的不耦合条，适应性强，在施工前将所需的药柱、C型聚能管和不耦合条分别运输至隧道掌子面处现场组装，组装方法简单，省时省力，同时便于炸药的管理。

摘要： 本发明公开了一种并联聚能槽双聚能装药装置，包含聚能管本体，在本体内形成安装炸药的容纳空间，所述聚能管本体上设有由聚能槽一和聚能槽二组成的M型并联聚能槽，所述并联聚能槽使两股爆炸射流交汇实现放大射流速度，所述并联聚能槽对称设置在所述聚能管本体两侧。本发明有益的效果：由聚能槽一和聚能槽二组成的M型并联聚能槽，可以将聚能槽一产生的射流A与聚能槽二产生的射流B在炮孔内交汇，使炸药的爆炸产物产生的射流速度是单聚能槽的1.5倍‑2倍，更高能量和更高密度和压力作用于炮孔壁，对岩石的切割深度更深，切割效果更好，可以将低爆速炸药，通过并联双聚能槽达到高爆速炸药的切割效果。

摘要： 本发明涉及一种圆环型聚能装药切割系统，其包括壳体、装药、药型罩、压块、引信和传爆网络，其中壳体、装药、药型罩和压块共同构成聚能装药单元，引信和传爆网络构成起爆网系统所述壳体为圆环型结构，所述装药置于壳体内。本发明的圆环型聚能装药切割系统，其作用面积大，命中精度高，将大大提高命中概率；有效炸高范围大；单个毁伤元质量大。

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： 本实用新型公开了一种隧道聚能水压光面爆破专用三向聚能装药装置，属于聚能爆破领域，其结构包括聚能管、扣盖、缓冲层、乳化炸药和起爆线，所述的聚能管的左右两侧及下侧分别设置有聚能槽，所述的聚能管的上部开口，上部开口处设置有扣盖，所述的聚能管内设置有乳化炸药，所述的乳化炸药与扣盖之间设置有缓冲层，所述的乳化炸药内设置有起爆线。与现有技术相比，本实用新型的一种隧道聚能水压光面爆破专用三向聚能装药装置解决了常规光面爆破存在的周边孔布孔过密、钻孔作业时间长、破坏围岩整体完整性、超欠挖、炸药利用率低、大量有毒有害气体和粉尘的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种轮廓控制爆破双向聚能侧向缓冲式聚能装药装置，包括两个不等厚度的在一侧活动连接的第一半圆形管和第二半圆形管，与活动连接位置相对的另一侧设有卡扣和卡槽，卡扣与卡槽闭合安装后第一半圆形管和第二半圆形管构成一根整管；第一半圆形管和第二半圆形管的中间部位分别设有一个V形聚能槽，第一半圆形管和第二半圆形管折叠闭合后两个V形聚能槽呈轴向对称；第一半圆形管和第二半圆形管开口处至活动连接处壁厚渐变小。本实用新型开口处加厚，爆破时起到缓冲作用，爆破后对保留岩体的破坏性较小，使爆破后轮廓面更加平顺，减小了应力集中现象，保证足够的装药量，确保爆破的效果。