多点起爆网络装药及性能

为了研究多点起爆网络装药对爆轰波输出同步性及起爆能力的影响,以超细奥克托今(HMX)为主体炸药,硝化棉(NC)为粘结剂,(HMX/NC=95∶5)为沟槽传爆药装药,设计了一种3点同步刚性起爆网络,理论分析和测定了起爆网络在不同装药密度下的同步误差,对比试验了沟槽压装装药技术,对传爆药进行了表征,测试了起爆网络相关的爆轰性能,优化了起爆网络装药结构。结果表明,提高起爆网络装药密度能够增加起爆可靠性和降低同步误差,装药密度从1.17 g·cm~(-3)增加到1.47 g·cm~(-3),起爆网络的同步误差从300 ns降低到150 ns。以JH-2压装药柱作为输出端装药,超细HMX/NC传爆药作为沟槽装药,采用沟槽压装装药技术,可以使同步起爆网络的爆轰波输出同步性约为100 ns。     

刚性偏心式圆周线同步起爆网络的设计及同步时间分析

本文研究了刚性偏心式圆周线同步起爆网络的结构特征，采用对称性设计方法进行了网络结构设计，并用误差分析的方法对其爆轰波输出时间同步性进行了分析，确定了爆轰波输出的同步起爆时间偏差表达式，给出了提高起爆同步性的技术途径，对网络的参数化设计及CAD提供了依据。     

刚性线同步起爆网络设计及同步起爆时间分析

研究了刚性线同步起爆网络的一般结构、特征参数及设计方法,并用误差分析的方法对其爆轰波输出时间及其同步性进行了分析,确定了爆轰波输出时间及多点同步起爆的时间偏差表达式.     

柔性同步起爆网络模块化设计方法研究

为实现柔性同步起爆网络的小型化,首先对柔性同步起爆网络的爆轰波传输接口元件进行了优化设计和试验研究,介绍了"一入二出"、"一入四出"柔性同步起爆网络模块化设计方法,对两种柔性同步起爆网络的输出同步性能进行了试验及分析,并提出了改善柔性同步起爆网络输出同步性能的措施。试验结果表明:两种柔性同步起爆网络模块的输出同步性满足使用要求,可以依此设计结构复杂的同步起爆网络。     

一种柔性线同步起爆网络的设计与实验研究

为了减小柔性同步起爆网络设计时分束转换接头的尺寸,保证爆轰波输出同步性和导爆索与转换接头之间的连接强度,提出了一种导爆索分束方法,设计加工了外观尺寸为Φ5 mm×6 mm的转换接头,加工了"一入二出"和"一入四出"线同步起爆网络原理样机,进行了爆轰波输出时间同步性测试和同步性偏差分析。研究结果表明,小尺寸转换接头作用可靠;"一入二出"和"一入四出"线同步起爆网络的爆轰波输出同步性偏差分别为不超过34 ns和不超过73 ns;分束转换接头间的传爆药柱-导爆索界面差异影响爆轰波输出同步性。     

刚性面同步起爆网络设计及同步时间分析

本文研究了刚性面同步起爆网络的一般结构、特征参数及设计方法，并用误差分析的方法对多点爆轰波输出时间同步性进行了分析，得到了同步起爆网络的作用时间及多点同步起爆的时间偏差表达式，给出了提高起爆同步性的技术途径。     

聚能装药用多点环形起爆器的设计

设计了一种聚能装药用多点环形起爆器,并运用动力学分析软件LS-DYNA和AUTODYN对其作用过程进行仿真,优化了多点环形起爆器的起爆点数和关键几何尺寸参数.应用高速摄影技术测量了经多点环形起爆器环形起爆后B炸药装药中形成的爆轰波阵面形状,结果表明在圆柱形B炸药装药中形成了理想的喇叭形爆轰波.     

低温下HMX混合炸药小尺寸传爆的可靠设计

通过采用精密压装装药技术,对以细颗粒 HMX 为主体的混合炸药在低温-40℃条件下的爆轰波传播特性进行了试验研究,确定了该炸药的爆轰波侧向三通传播的临界尺寸为 SP 0.999 =0.56mm2;采用方形沟槽装药时,可以设计沟槽尺寸在0.79mm×0.79mm～0.89mm×0.89mm 之间。研究结果表明,该炸药低温下爆轰波侧向三通传播的临界尺寸较小,可用于爆炸逻辑网络装药。     

环锥形传爆药的多点同步起爆网络的设计

提出了将多点同步起爆网络用于起爆新型传爆药装药结构,以提高传爆药起爆能力的方法;研究了“一入四出”、“一入八出”同步起爆网络的设计方法,并分析了其同步时间表达式及同步时间的影响因素。分析表明：网络的机械加工精度、装药密度的一致性和爆轰波拐角偏差是主要影响因素。     

环形传爆药柱多点起爆数值模拟及威力测试

为了提高传爆药柱起爆钝感弹药的能力,根据冲击波汇聚技术原理设计了环形传爆药装药结构.配合环形装药的尺寸,根据小尺寸装药爆轰理论设计了4点和8点同步起爆网络.用ANSYS/LY-DYNA软件分析起爆点个数对环形传爆药柱输出波形的影响,并进行了试验验证.结果表明,利用多点同步起爆网络起爆环形传爆药柱能有效提高传爆药柱的输出威力,在保证较小同步时间偏差的情况下,增加起爆点个数有利于提高环形传爆药柱的输出.     

多点起爆网络结构参数设计及其同步性误差分析

设计了一种8点环形同步起爆网络,网络结构采用典型的板式结构,传爆炸药为新型纳米颗粒炸药(黑索今(RDX)/奥克托今(HMX)=45%/45%,10%的含能粘结剂,炸药颗粒直径小于100 nm),试验和仿真确定了起爆网络的关键结构参数为:刻槽宽度为1.2 mm,基板厚度为3.8 mm。理论分析起爆网络的同步性,发现所设计的同步起爆网络八个输出端的同步性误差最大值不超过152.2 ns,实验验证表明,所设计的起爆网络同步起爆精度约为170 ns,满足聚能装药多模式战斗部形成外形良好的侵彻体的要求,实弹检验表明,刚性8点同步起爆网络可以形成成型良好,横向偏移较小的射流战斗部,满足聚能战斗部的使用要求。     

爆炸加载制备纳米晶铜实验研究

采用爆炸动态加载使粗晶铜发生高应变率塑性大变形的方法制备出了纳米晶铜。分析了冲击飞板动能对铜的应变、晶粒细化程度的影响,初步讨论了爆炸加载下纳米晶铜的晶粒细化机制。结果表明:采用爆炸加载法可制备出纳米晶铜,晶粒度范围为26.1~31.4 nm;冲击动能和试验应变的增大更有利于晶粒细化;位错和孪生是晶粒得以细化的主要机制。     

高同步性四路弹翼解锁机构的设计与试验研究

采用钝感电起爆器作为动力装置,设计了一种以燃气爆发点为中心,高压燃气沿"十"字型气体通道同步传输做功的弹翼解锁机构。通过对机构输出装药的性能裕度试验、解锁功能试验、解锁同步性试验,测得锁紧销回缩到位,满足功能要求;最大解锁作用时间5ms,解锁同步性0.27ms,解锁过程无燃气泄漏现象。结果表明,本文设计的弹翼解锁机构具有解锁作用时间短、低冲击、同步性高、密封性能好等特点,为同类产品的设计提供了一定参考。     

准等熵加载特性对PBXC03炸药起爆的影响规律

为了研究准等熵加载特性对高聚物粘结炸药(PBX)起爆响应特性的影响规律,对具有不同加载压力(8,10,12 GPa)与加载斜率的准等熵加载下PBXC03炸药起爆响应过程进行数值模拟计算。采用准等熵加载下PBXC03炸药起爆响应实验得到1,1.5,2,3,4 mm处炸药背面粒子速度时间曲线,确定了PBXC03炸药的弹粘塑性双球壳塌缩反应速率模型(DZK)参数。利用DZK模型与参数得到了准等熵加载下峰值压力与加载斜率对PBXC03炸药起爆响应特性的影响规律。结果表明,两种加载方式(不同压力与不同斜率)对PBXC03炸药起爆过程均有较大影响,其他条件相同的情况下,加载斜率或峰值压力越大,炸药内的冲击波阵面峰值压力曲线和冲击波迹线增长越快且到爆轰时间越短。     

拉拔成型无氧铜管在爆轰加载下的膨胀及断裂特性研究

为了探索拉拔成型无氧铜管是否满足标准圆筒试验的延展性要求,采用未经二次锻造的粗晶软态无氧铜,通过拉拔成型工艺加工成25 mm圆筒试验用的标准铜管。采用超高速分幅相机及扫描相机分别观测装填TNT炸药及JO-159炸药条件下的铜管膨胀及断裂过程,对比典型高应变率范围内铜管的断裂应变、裂纹扩展方向等差异,并分析铜管应变能对炸药驱动性能表征参数的影响。结果表明：TNT炸药爆轰加载下,铜管裂纹主要沿母线形成及扩展,其破片主要呈条状;而JO-159炸药爆轰加载下,铜管环向应变率及轴向应变率分别约为TNT炸药加载工况的1.34倍和2倍, 其断裂带易出现较为复杂的交错状态,形成密集小破片;这两种炸药爆轰下,该铜管的断裂直径均达到了初始直径的3倍,且表征炸药驱动性能的格尼速度未发生明显变化,因此可以满足一般高能炸药圆筒试验的要求。     

爆炸载荷作用下钢管拼装结构大变形模态解

钢管拼装吸能元件在爆炸载荷作用下的大变形问题,对于抗爆结构的吸能装置设计具有重要意义。本文在对单个钢管动力压扁过程研究的基础上,根据实验分析了拼装钢管在径向受爆炸载荷作用的塑性行为,并且基于虚速度原理建立了八塑性铰机构模态解方程,描述了拼装钢管受爆炸载荷作用的位移速度场,最后进行了实验验证。