双层圆柱形爆炸容器弹塑性结构响应的实验研究

本文介绍了平封头的圆柱形双层爆炸容器的设计特点。对其在爆炸载荷作用下的弹塑性动力响应进行了实验研究。在采用了多层容器结构和薄壁钢管能量吸收装置等措施后 ,容器安全地承受了爆炸装置形成的弹片和冲击波的破坏作用。     

动力系数法在爆炸容器设计中的应用

动力系数法是设计中小当量爆炸容器时普遍采用的一种方法,应用该方法对一柱形爆炸容器进行了设计,在此基础上,应用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元程序分别模拟了该容器在50,400 g TNT药量加载作用下爆心截面部位的应变行为。通过实际化爆实验考核认为,该容器厚度设计安全可靠,设计方法合理可行。     

一种用于内部冲击波载荷测试的爆炸容器设计

为设计爆炸容器并确保其力学实验安全,研究了容器内部的载荷分布特征和规律,根据研究需求,设计加工了一柱形爆炸容器。数值模拟结果表明,该容器在最大实验药量（1 230 gTNT）作用下结构是安全的。在多次内爆载荷测试实验中（最大实验药量为1 000 gTNT）,该容器没有出现塑性变形,认为容器结构设计合理,实验安全可靠,达到了预期目的。     

复合材料爆炸容器的工程设计方法

提出了复合材料爆炸容器的设计方法,采用理论计算确定复合材料壳体壁厚,运用LS-DYNA仿真分析确定金属连接件的结构形状及尺寸.采用该方法设计了1kgTNT当量复合材料爆炸容器,试验结果表明该爆炸容器安全、有效,且有一定的安全裕度.     

一种可用于爆炸容器内部视频监测的防护装置的实验研究

了解爆炸实施后容器内部的破坏情况,对容器的设计具有重要意义。根据爆炸容器内的视频监测需要,设计了一种防护装置和配套的光源,并在爆炸容器内对其进行了爆炸考核实验。实验结果表明:在比距离不大于0.59 m/kg1/3时,防护装置能有效保护光源和视频传感器CCD免受冲击波和爆后产物的影响;光源经爆炸后能正常工作,视频监测效果较好。     

双层爆炸反应装甲作用场分析与试验研究

为了对付披挂双层爆炸反应装甲的装甲目标,有必要对双层爆炸反应装甲作用场进行系统研究。在对双层爆炸反应装甲各飞板运动规律研究的基础上,建立了双层爆炸反应装甲作用场的模型。运用该模型在不同装甲板斜置角和双层楔形角的条件下,对双层爆炸反应装甲作用场作用时间进行了研究,并利用脉冲X 光试验对上述结果进行验证。结果表明,装甲板斜置角和双层楔形角对爆炸作用场有较大的影响,在一定范围内,使作用场作用时间提高了1. 75 倍,且计算结果与试验数据吻合较好。     

水下爆炸法测量含铝炸药后燃效应

为了研究含铝炸药的后燃效应,以钝黑铝(AⅨ-Ⅱ)、某含铝炸药(JAL)两种炸药为研究对象,设计使用了一种用于增强贫氧炸药后燃效应、可充填不同气体的双层试验装置。采用水下爆炸测试方法,对试验装置中的装药分别在不同压力(0.1,0.6,4.6 MPa)氧气、空气和氮气条件下的爆炸能量输出进行了研究,计算得到了冲击波能、气泡能和总能量,并给出一种计算炸药后燃效应能量的方法。结果表明,实验数据平行性较好,距爆心同一距离、同一水平但不同方位处的水下爆炸测试参数一致,在测试范围内冲击波压力峰值符合爆炸相似律;该试验装置可有效地增强含铝炸药后燃效应,在实验研究范围内,后燃效应释放的能量最高值达到了爆热的78%。使用水下爆炸的方法,结合设计的试验装置,可以对含铝炸药的后燃效应进行测量。     

球形爆炸容器动力响应的实验研究

对一真实结构的球形爆炸容器在内部爆轰加载下的动力响应进行了实验研究,通过监测容器6个特征点的动态应变波形,分析了容器壳体的振动特性和动力学强度。研究结果表明,容器的强度设计是合理的,其动静转换的工程设计方法得到了实验的检验。     

爆炸容器内准静态气压实验研究

准静气压是爆炸容器安全设计和失效分析的主要参数,由于爆炸过程的复杂性,国内外对爆后准静态气压研究得较少。为了研究爆炸容器内准静态气压的规律,设计了内径195 mm,最大装药密度即装药量与体积比为8.87 kg/m3的可重复使用爆炸容器。通过实验获得了爆炸准静气压载荷随时间变化规律,存在一个气压快速上升—指数下降—回升—准静气压,获得了准静气压和装药量与体积比的拟合关系。     

冲击波壁面反射压カ的压杆测试法

为测量爆炸容器壁面反射压力，设计了一种压杆测压系统，对应力波在压杆中的传播进行了数值模拟，分析了压杆测压系统的频响、可测量下限和有效测量时间。对于直径为8 mm的钢质压杆系统，其频响约为115 kHz，使用电阻应变片可测量下限约为3.6 MPa．将压杆测压系统成功应用于小比距离爆炸冲击波测试，获得了较理想的结果，测量最大压力约1.2 GPa．研究表明压杆测压是一种原理简单、量程大、频响高、成本低、抗干扰能力强的方法，可用于爆炸近区壁面反射压力测试。     

粉尘爆炸泄爆火焰扑集研究

为了避免由于工业上意外爆炸的泄爆而造成二次爆炸和次生火灾,本文对粉尘爆炸泄爆口火焰扑集方式进行研究.通过2.7m3的爆炸泄爆容器的大量试验,得到了两种结构的火焰扑集器,研究了不同爆炸指数粉尘及剩余压力与扑集器结构参数的关系.并通过推算,获得不同容积泄爆容器的火焰扑集器的结构金属以及消焰剂用量,为工业实际应用提供设计参考.     

方形容器爆燃泄放过程中的压力特性实验研究

对乙烯-空气预混气体在一端开口的方形容器内泄爆过程进行了实验研究,分析了泄爆面积、泄爆压力和气体浓度对泄爆过程中压力发展和分布特性的影响,结合容器内压力峰值的变化对现有经验公式进行了讨论。结果表明：小面积泄爆时容器内压力出现明显的双峰值现象,且气体浓度主要影响第2个峰值的大小;大面积泄爆时气体浓度对压力峰值影响较小;泄爆面积较小且容器内预混气体接近最佳浓度时方形容器内压力分布梯度明显,远离最佳浓度或泄爆面积较大时容器内压力分布均匀;经验公式计算值与实验值之间的误差随工况变化很大。研究结论为方形容器和建筑物泄爆安全设计提供参考。     

容器内填沙爆炸实验的数值模拟

为了研究沙介质衰减爆炸冲击性能,在圆柱形爆炸容器内进行填沙爆炸加载实验。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对实验过程进行数值模拟;分别采用三维流固耦合算法和二维自适应算法对容器结构动态响应进行分析。模拟得到容器外壁面正对爆心部位的环向应变在大装药量时与实验结果吻合较好。通过数值模拟,获取了容器内部壁面反射超压载荷和沙中成腔尺寸等信息。     

球形装药近距离爆炸正反射冲击波实验研究

对于大当量爆炸容器设计，准确的爆炸近区正反射冲击波压力和冲量数据至关重要。通过实验方法获得了比距离为0.098～0.5 m/kg1/3范围内球形装药爆炸正反射冲击波压力峰值、冲量和）中击波到时，并结合文献[1-2，4]中的数据，拟合得到了压力峰值、比冲量和比例时间与比距离的经验关系式。结果表明：压力峰值随比距离增大呈指数衰减；反射冲量与爆炸当量成正比，与距离的平方成反比。     

初始压力对TNT密闭空间爆炸温度的影响

为研究密闭空间内初始压力对TNT炸药爆炸温度的影响,采用真空爆炸罐测试系统,开展了不同初始压力条件下0.5kg和1kg药量TNT内爆炸温度试验研究,对测试所得的温度峰值、峰值到达时间、温度变化趋势进行了分析。结果表明:初始压力相同条件下,爆炸温度峰值与药量成正比;同等药量条件下,爆炸温度峰值、峰值到达时间及温度上升速率随初始压力的下降而增加,峰值后的温度下降速率随初始压力下降而减小;随着压力的降低,1kg TNT和0.5kg TNT爆炸温度峰值的比值呈线性减小,当初始压力不同时,小药量TNT的爆炸温度峰值可大于大药量TNT的爆炸温度峰值。     

铝粉及黑索金粉尘爆炸的特性研究

采用20立升爆炸球对片状铝粉、黑索今(RDX)粉尘及它们的混合粉尘的爆炸行为进行了实验研究。根据它们爆炸时的最大爆炸压力、最大压力上升速率等参数，发现在混合粉尘中当铝粉及RDX粉尘在一定配比时，两者存在协同效应。同时，当混合粉尘中铝粉的含量不同，则混合粉尘爆炸时的最大压力上升速率也遵循不同的规律。     

侵爆战斗部对建筑毁伤威力影响因素分析

为了解钻地弹对建筑物的毁伤效应,对影响侵爆战斗部威力的因素进行分析。构建有限元模型和材料模 型,采用显式动力学软件AUTODYN,计算弹丸以不同速度侵彻、静爆和侵爆对混凝土建筑物毁伤效应,分析不同 速度下弹丸侵爆和静爆的区别,通过不同速度下混凝土建筑顶部裂纹扩展对比,得到数值模拟结果。计算结果表明, 该分析可以为战斗部的设计以及目标防护设计提供参考依据。     

爆炸容器力学测试中的抗干扰措施研究

介绍了一些爆炸容器力学测试中的抗干扰措施及其效果。为了降低同步触发信号通道引入的噪声,研制了一种采用光电耦合芯片的触发信号光电隔离器。实验结果表明,同时使用该设备和其它抗干扰措施可把力学测试系统,尤其是应变测量系统的噪声降低到20 mV以下,有效地保证了实验获得有用的信号。