带隔板线型聚能装药侵彻能力的正交优化

为了获得带隔板线型聚能装药最佳的结构参数,采用正交优化设计的方法,研究了药型罩楔形角2α、壁厚δ、装药高度H、隔板宽度a、隔板楔形角2β5个因素对线型聚能射流的影响,选取L25(55)正交优化表,利用LS-DYNA软件进行仿真计算,得到了5个因素对射流最大速度和射流长度影响的主次顺序,描述了各因素对射流两个指标的影响规律,获得了最佳的结构组合a3-2β2-H5-2α4-δ4。实验证明,该装药结构对钢靶的侵彻深度大于1倍药型罩口宽,提高了线型聚能装药的切割能力。     

双角度组合楔形罩线型聚能装药正交优化研究

为了获得双角度组合楔形罩线型聚能装药较优的结构参数组合,运用正交设计方法对其进行优化设计,采用L9(34)正交表获得了不同的试验方案,利用ANSYS/LS-DYNA对各方案进行了数值模拟,获得了不同方案的最大射流速度和射流断裂前的最大长度.其中,最大的射流速度和射流长度分别为4494.77 m/s和80.20 mm,经过对数值模拟结果的分析获得了最佳的参数组合方案.结果分析表明:各因素对射流速度和射流长度的影响规律由主至次均为δ→a→2β→α,较优参数组合方案分别为2α3-2β3-δ3-a1和2α3-2β1-δ1-a1.     

两材料组合楔形罩 LSC 结构参数正交优化研究

为了了解各因素对两材料组合楔形罩线型聚能装药射流成型的影响规律,获得其较优的结构参数组合,运用正交设计方法对其进行优化设计,采用 L 9（34）正交表获得了不同的数值模拟方案,利用 ANSYS/LS-DYNA 对各方案进行了数值模拟,获得了各方案的最大射流速度和射流断裂前的最大长度。结果分析表明：无论是内工业纯铁外紫铜材料组合还是内紫铜外工业纯铁材料组合罩结构,各因素对射流速度和射流长度的影响规律由主至次分别为 a→2α→δ2→δ1和δ1→a→δ2→2α,对射流速度均选择2α3-δ13-δ23- a1为优化方案,对射流长度则分别选择2α3-δ11-δ22- a1和2α1-δ11-δ21- a1为优化方案。     

隔板宽度对线型聚能射流成形特性影响数值模拟

为研究隔板宽度对线型聚能射流成形的影响,利用惠更斯原理,对隔板宽度对爆轰波形及射流速度的影响进行理论分析,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对六种隔板宽度下线型聚能射流成形过程进行数值模拟。结果表明:当隔板宽度相对值(隔板宽度与药型罩宽度比D/d)在0.6~0.8时,线型聚能装药成形聚能射流特征参数受隔板宽度变化影响较大,根据目标的特性,优化选择合适的装药结构可以显著提高聚能射流的终点毁伤效应;相对于无隔板条件下成形的线型聚能射流,当隔板宽度相对值达到0.9时,线型聚能射流速度为4640 m/s,提高了22.3%。     

不同装药结构的双向聚能药包爆破数值研究

为了对比不同装药结构的双向聚能装药爆破效果、更好地指导工程实践,基于ANSYS/LS-DYNA的SPH和ALE方法,在保证椭圆长短轴比为15∶11、长轴为30 mm的情况下,研究了聚能管材料分别为紫铜和PVC时椭圆双极线型双向聚能药包爆破随锥角的变化规律,同时分析不同外壳形状对聚能射流的影响。结果表明:药型罩为紫铜的情况下,随着椭圆双极线型聚能药包锥角不断减小,装药面积逐渐减小,但聚能射流头部速度增大;随着药型罩锥角不断减小,用于形成杵体的药型罩质量增大,用于形成射流的药型罩质量有所下降;聚能管材料为PVC时与聚能管为紫铜聚能药包爆破的变化规律基本一致;椭圆+直线型外壳和椭圆型外壳形成的聚能射流头部速度基本一致,但前者相对后者节省药量,此外两者形成的射流头部速度相对直线型外壳的要小;SPH和ALE两种算法实现的计算结果趋于一致,表明采用数值模拟方法的有效性。研究结果对线型聚能装药结构及参数优化具有一定的指导意义。     

切割防护门的线型聚能装药参数正交优化设计研究

为了获得较优的某线型聚能装药主要结构参数,运用正交设计方法对其进行优化设计,采用L2,（3”）正交表获得了不同的试验方案,利用ANSYS／LS--DYNA对各方案进行了数值模拟,获得了不同方案的最大射流速度和射流断裂前的最大长度,其中,最大的射流速度和射流长度分别为5622．13m／s和151．41mm,经过对数值模拟结果的分析获得了最佳的参数组合方案。结果分析表明,对于射流速度,各因素对其影响规律为δ→2α→α→b,最佳参数组合方案为2α3-δ3-b3;对于射流长度,各因素对其影响规律为δ→α→2α→b,从上述正交优化表中获得的最佳参数组合方案为2α1-δ1→α2-b2。     

半正方形罩线型切割器的数值模拟研究

半正方形药型罩也可以看作两个楔角90°楔形药型罩相对排列在一起而演化出的一种线型聚能装药结构。应用LS-DYNA非线性有限元软件完成了爆炸载荷下半正方形罩线性切割器形成射流过程的数值模拟。结果表明,半正方形罩线性切割器能形成一股片状扇形聚能射流;半正方形罩线型切割器形成射流存在一个初始射流二次汇聚的过程,二次汇聚形成的射流速度比一次汇聚射流速度提高了33%以上;半正方形罩线型切割器形成射流速度要明显高于普通线型切割器;随药型罩厚度的增加,半正方形罩线型切割器形成射流速度降低。     

椭圆形罩线型聚能装药结构参数正交优化研究

为获得椭圆形罩线型聚能装药较优的结构参数组合,运用正交设计方法对影响射流成型的主要结构参数进行优化设计,获得了不同的试验方案。利用ANSYS/LS-DYNA对各方案进行了数值模拟,得到了不同方案的最大射流速度和射流断裂前的最大长度,经对数值模拟结果分析获得了最佳的参数组合方案。各因素对射流速度和射流长度的影响规律由主至次分别为n→δ→a和n→a→δ,较优参数组合方案分别为n1-δ3-a1和n3-δ1-a1。     

不同装药结构的双向聚能药包爆破数值研究

为了对比不同装药结构的双向聚能装药爆破效果、更好地指导工程实践,基于ANSYS/LS-DYNA的SPH和ALE方法,在保证椭圆长短轴比为15:11、长轴为30 mm的情况下,研究了聚能管材料分别为紫铜和PVC时椭圆双极线型双向聚能药包爆破随锥角的变化规律,同时分析不同外壳形状对聚能射流的影响.结果表明:药型罩为紫铜的情...     

线性聚能装药结构的数值仿真优化

以药型罩开口50 mm为例,利用LS—DYNA对线性聚能装药侵彻钢板的性能进行了数值模拟,通过对装药结构多次正交优化,得到的最终设计方案为三锥形外锥的药型罩,并得到了对应的装药结构,使数值仿真的侵彻过程中射流没有拉断现象,侵彻效果超过了药型罩母线长度的2倍以上(药型罩开口的1.5倍以上)。     

线型聚能切割器爆破拆除钢结构烟囱的优化设计

以一座120m高钢结构烟囱爆破拆除工程为研究背景,为获得该工程中所用线型聚能切割器较优的结构参数组合,采用正交优化设计的方法,研究了线型聚能切割器罩顶角2α、母线长dm、罩壁厚δ和炸高H四个主要因素对聚能射流的影响,选取L27(313)正交优化表,以射流侵彻钢板最大深度Yi作为评判指标,利用LS-DYNA有限元分析软件进行数值计算,得到4个因素对评判指标Yi影响的主次顺序,获得了最佳的结构参数组合:罩顶角2α取90°、母线长dm取25mm、罩壁厚δ取1.0mm、炸高H取10mm。将优化后的线型聚能切割器应用于实际工程中,效果良好,符合工程要求。     

占据式聚能装药射流形成的数值模拟及试验研究

为了研究空间超高速碎片云对飞行器防护结构的影响,采用AUTODYN软件对占据式聚能装药射流形成过程进行了数值模拟。运用正交分析法研究了铝质药型罩锥角、壁厚及占据体到药型罩锥顶距离对头部射流速度的影响并得到最优方案。测速试验表明,该方案能提供试验研究所需要的射流速度大于10 km/s的碎片云。     

双锥药型罩结构参数对聚能射流的影响

为探究双锥药型罩结构参数对聚能射流速度的影响,采用数值仿真模拟双锥型药型罩形成射流的过程。结果表明:双锥药型罩较单锥结构形成的有效射流更加密集,且形成射流的头部最大速度及射流平均速度均大于单锥药型罩。通过因素影响分析结果可知,大、小锥罩角度的变化对射流头部速度影响均显著,且大、小锥罩角度差距越大,形成射流的平均速度越大,同时还能保持较高的射流头部速度。双锥罩罩顶距壳体起爆点距离越小,形成的射流头部最大速度越大,且侵彻深度越深;距起爆点越远,形成射流的平均速度越大,侵彻扩孔能力越强。     

线型聚能切割器爆破拆除钢结构烟囱的优化设计

以一座120m高钢结构烟囱爆破拆除工程为研究背景,为获得该工程中所用线型聚能切割器较优的结构参数组合,采用正交优化设计的方法,研究了线型聚能切割器罩顶角2α、母线长dm、罩壁厚δ和炸高H四个主要因素对聚能射流的影响,选取L27(313)正交优化表,以射流侵彻钢板最大深度Yi作为评判指标,利用LS-DYNA有限元分析软件进行数值计算,得到4个因素对评判指标Yi影响的主次顺序,获得了最佳的结构参数组合:罩顶角2α取90°、母线长dm取25mm、罩壁厚δ取1.0mm、炸高H取10mm。将优化后的线型聚能切割器应用于实际工程中,效果良好,符合工程要求。     

线型聚能装药数值模拟与优化设计

爆炸切割是利用聚能原理来切割坚硬物质的爆炸新技术,线型聚能装药是其中一种常用的装药类型.针对线型聚能装药的主要结构参数,采用DYNA2D程序进行二维数值模拟,与现有理论和试验相符.以数值模拟代替实验,构造线型聚能装药正交设计表,达到了结构参数优化的目的.     

基于SPH方法对不同药型罩线性聚能射流形成及后效侵彻过程的模拟

为了解决传统基于网格的数值方法在模拟线性聚能射流问题时因大变形而导致网格畸变使计算难以进行的问题,本文通过自编程实现的光滑粒子法（SPH）对不同药型罩线性聚能装药射流形成及其侵彻金属靶板的过程开展了数值模拟研究,所实现的算法可以为线性聚能射流数值模拟研究提供新途径。本文所开展的研究首先基于已有的线性聚能射流试验模型进行模拟分析,采用SPH方法有效实现了线性聚能射流的形成过程,数值模拟获得的射流头部速度与试验比对误差在10%以内。然后建立了装药质量、药型罩质量和装药横截面宽度相同的前提下不同药型罩线性聚能射流模型,数值模拟获得不同药型罩形成的射流特征以及侵彻金属靶板的开口宽度和侵彻深度随时间的变化规律。研究得到的不同药型罩线性聚能射流形成及后效侵彻规律可为线性聚能射流的设计提供参考。     

线性成型装药的威力研究

论文从理论和试验两方面探讨了试验材料和手段对线性成形装药威力测试结果的影响,认为线性装药在射流形成过程中拉伸是二维的,这样射流切割刀容易断裂,威力相对减小;靶板尺寸和起爆方式都能够影响其威力测试结果.提出了在测试线性装药的威力时采用的靶板长和宽一般分别选择其装药长度和宽度的2倍左右为最佳.