不同管材侧向环形切缝装药爆炸能量传递特性

为了探究不同管材侧向环形切缝装药的爆炸能量传递特性,开展常规柱状装药和4种管材侧向环形切缝装药的爆炸实验,借助高速纹影拍照系统和冲击波超压监测系统捕获了爆炸波的传播历程和监测爆炸压力的分布情况,分析了侧向环形切缝装药爆炸能量传递规律,以及管材对其能量传递特性的影响。结果显示:侧向环形切缝装药爆炸之后,爆轰产物和冲击波均先朝着切缝方向向外传播,非切缝方向爆轰产物和冲击波的传播相对滞后;与常规柱状装药的爆炸压力对称分布相比,侧向环形切缝管会减小非切缝方向爆炸压力和增大切缝方向爆炸压力,爆炸压力的非对称分布证明侧向环形切缝装药在切缝方向诱发产生了聚能效应;不同管材侧向环形切缝装药的聚能效果强弱顺序为不锈钢(SS)>聚氯乙烯(PVC)>纤维强化塑料(FRP)>有机玻璃(PMMA)。

基于PVDF的装药水下爆炸能量近场测试技术与实现

为了提高水中兵器爆炸毁伤能力评估的准确性,解决现有技术方法无法准确反映近场爆炸能量的问题,开展基于聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)的爆炸能量近场测试技术研究;利用PVDF薄膜优异的压电性能设计近场压力传感器,并开展水下爆炸试验验证了冲击波压力采集系统的可行性。结果表明,所设计的传感器具有优良的绝缘防护和隔热效果,实现了亚吉帕级压力测量,适用于装药水下爆炸能量的近场测量;压力测量系统能在3.4倍装药半径位置处采集到峰值达500 MPa的完整压力时程曲线,测量结果与Josef Henrych经验公式计算结果的最大偏差为7.3%,最小偏差为0.3%;基于试验测量的近场压力时程曲线,得到TNT炸药在3.4倍装药半径处的平均比冲击波能为0.991 MJ/kg,验证了设计的PVDF压电薄膜传感器适用于精确测量装药的近场水下爆炸能量。研究成果可为装药水下爆炸能量精确测量提供重要方法。

PBT/A3基RDX含铝炸药爆炸能量特性研究

为掌握PBT/A3粘结剂体系对含铝炸药爆炸能量的影响特性,以PBT/A3粘结剂体系为研究对象,复合RDX和Al粉设计PBT/A3基RDX含铝炸药配方。测试炸药复合体系密度、爆速、爆热等性能,并与相同条件HTPB基RDX含铝炸药进行对比,探讨PBT/A3粘结剂对炸药密度及爆炸本征能量爆速和爆热影响;开展PBT/A3基含铝炸药冲击波超压性能测试,对其近/远场冲击波能量释放特性进行分析和讨论。研究结果表明:较于HTPB基RDX含铝炸药,PBT/A3粘结剂对复合体系装药密度提升9.1%,爆速和爆热分别提升1.45%和11.47%,能量密度提升较为明显;PBT/A3基炸药近场超压当量为1.6倍,远场超压当量为1.69倍,PBT/A3含能粘结剂体系的引入改善了复合体系氧平衡,有利于Al粉充分燃烧提高其远场能量释放。

岩石中柱状装药爆炸能量分布

岩石中装药爆炸产生的爆破能量可分为爆炸冲击波能量和爆生气体膨胀能量。对爆炸能量分布的理论分析有助于改善爆破效果,提高爆破质量。在柱状耦合装药情况下,分析了冲击波作用下岩石变形和破坏的特点、爆生气体对爆腔的扩腔作用,考虑了在岩体的损伤情况下爆生气体对裂纹的驱裂作用。计算结果表明:埋深在临界深度以下时,岩石中柱状装药爆破冲击波做功消耗的能量约占爆炸总能量的40%,剩余爆生气体能量中用于扩腔和扩展主要裂隙的能量约占总能量的23%,剩余大约37%的能量中有小部分能量用于新增裂纹数目,而大部分损失掉了。

铝粉粒度和爆炸环境对含铝炸药爆炸能量的影响

采用恒温热量计测量了不同Al粉粒度的含铝炸药在不同爆炸环境下的爆炸能量.分析了铝粉粒度和爆炸环境对含铝炸药爆炸能量的影响规律.结果表明,随着铝粉含量的增加,含铝炸药在真空和1标准大气压空气环境下的爆炸能量逐渐增大.当铝粉的质量分数达到30％时,随着铝粉含量的增加,含细颗粒铝粉炸药的爆炸能量迅速降低;而含粗颗粒铝粉炸药在铝粉质量分数达到35％后,爆炸能量仍有增大趋势.真空条件下,铝粉质量分数小于10％时,含细颗粒铝粉的炸药爆炸能量大于含粗颗粒铝粉的炸药.含铝炸药在1标准大气压空气中的爆炸能量大于真空中的爆炸能量,在铝粉质量分数小于30％时,能量增加量为11％～13％.

液态CO_2爆破系统压力动态响应及爆炸能量分析

为了研究液态CO_2爆破系统的压力响应特性和爆炸能量,通过实验室测定液态CO_2爆破系统爆破管内压力,获得压力与时间关系曲线,分析了压力曲线变化规律,结合Span&Wagner CO_2状态方程,对常用的两种爆炸能量公式进行了分析与讨论,给出了液态CO_2爆破系统的爆炸能量的计算方法。结果表明:整个液态CO_2汽化过程的时间为0.026~0.086 s,高压流体释放时间约为0.18~0.26 ms。对外做功过程是一个压力值动态震荡衰减过程:首先高压流体以峰值压力作用于介质,随后以70%~80%峰值压力对介质产生二次破坏作用,最后以较低水平压力对介质产生气楔作用。两种常用的爆炸能量公式可以在一定程度上评估液态CO_2爆破系统爆炸能量产生的危害级别,但准确性不够,结合Span&Wagner状态方程和爆破管内压力可以提高计算液态CO_2爆破系统的爆炸能量的准确性。

水下爆炸能量测试中炸药入水深度的确定

研究了炸药试样入水深度和气泡脉动周期的关系 ,并对测定的气泡脉动周期与计算值进行了比较 。

炸药爆炸能量的水中测试与分析

介绍了炸药爆炸能量的水中测试方法,对TNT和3种新设计的含铝炸药进行了水中爆炸的实验研究,比较了各炸药的爆炸性能。结果表明,发现冲击波峰值超压、冲量和冲击波能流密度等参数较好地符合爆炸相似律,得到了新配方各参数的爆炸相似律系数。计算了炸药的冲击波能和气泡能,并提出了计算爆炸总能量的方法。把实验测得的炸药的总能量与KHTR程序计算的爆热进行对比,二者符合得较好,说明了KHTR程序可用。

有限水域中煤矿工业炸药爆炸能量的测试研究

经过大量试验 ,研究了有限水域中 10 g煤矿工业炸药爆炸能量的测试方法 ,文中修正系数消除了固有边界效应对气泡能的影响 ,并解决了装药完全爆轰和约束壳体能耗修正问题 .测试结果与大水池 1kg炸药的爆炸能量具有可比性 ,5种炸药的比冲击波能、比气泡能和总能量与Trautz铅 扩孔实测值有内在联系 ,线性相关系数分别达到 0 993,0 92 5和 0 975。

二氧化碳储罐物理爆炸能量及波及半径的定量评价

运用高压气体爆炸能量计算公式,对二氧化碳储罐物理爆炸能量及波及半径进行定量评价,计算出损伤半径,为装置的安全管理提供依据。

岩体中爆腔内压力脉动特征和爆炸能量分布的数值模拟

分析了对岩体中爆炸能量分布和爆腔内压力研究的现状,为进行这方面的研究,在块体离散元基础上独立开发了可变形多尺度计算模型和爆源模型,改进后的数值模型适合研究爆源近区的爆炸效应。通过该模型对岩体中爆腔内压力和爆炸能量分布进行了数值模拟,分析了爆腔内压力脉动特征,指出爆源近区岩体结构性质对爆腔内压力脉动规律影响不大,爆腔内压力峰值与炸药量无关;结合热力学和弹性力学知识分析了不同条件下爆炸能量分布规律,研究了岩体破坏对爆炸能量分布的影响,给出了岩石断裂破坏消耗能量、变形能、用于抛掷的能量的比例。

含铝炸药水中爆炸能量输出结构

通过测定、计算、分析不同类型炸药水中爆炸能量输出参数,揭示了不同类型炸药在水中爆炸能量输出特性,分析了高威力含铝炸药组成铝氧比对水中爆炸能量输出结构的影响。研究结果表明,在一定的对比距离上,当铝氧比为0.35～0.40时,水中爆炸冲击波能达到最高;当铝氧比增大到1.00时,其水中爆炸的气泡能接近最大值。这种方法可使水中爆炸装置能量输出结构与爆炸目标的易损性相匹配,借以提高爆炸毁伤效果。

纳米铝粉对炸药水下爆炸能量的影响研究

为了研究铝粉颗粒尺度对炸药爆炸能量的影响，分别对含纳米铝粉和微米铝粉的RDX基炸药进行水下试验，获得了不同组成下含纳米铝粉和含微米铝粉炸药水下爆炸的冲击波能和气泡能，分析了纳米铝粉的含量对炸药水下爆炸能量输出的影响规律。试验发现（以质量分数计）：当铝粉的含量为20％～40％时，含纳米铝粉的炸药在水下冲击波能和气泡能方面始终低于相同铝粉含量的含微米铝粉的炸药，且差值随铝粉含量的增加而增大；当铝粉总含量为30％和35％时，纳米铝粉与微米铝粉混合使用可使炸药具有较大的水下爆炸总能量，纳米铝粉的最优加入量为10％。结果表明，当混合铝粉总质量分数为35％，且m （微米铝粉）：m （纳米铝粉）＝25：10时，炸药具有最大的水下爆炸能量。

平阴尿塔的物料和爆炸能量估算

为了确定平阴尿塔的爆炸原因,在进行全塔物料衡算的基础上,分别估算了该尿塔的化学爆炸能量、物理爆炸能量及后者的危害范围.结果发现前者小于尿塔的现场破坏能量,而后者的破坏范围则与现场的实际情况相符.结果表明该尿塔发生的是由尿塔应力腐蚀开裂而引起的物理爆炸过程.

含能粘结剂对铝化炸药爆炸能量的影响

计算了几种含能热塑性弹性体粘结剂对铝化炸药爆炸能量的影响。结果表明，含能粘结剂的密度和氧平衡值是影响铝化炸药化学能的主要因素，高密度、高氧平衡值的BAMO／PGN粘结剂可明显地提高铝化炸药水下爆炸的能量水平。

不同装药结构条件下爆炸能量的理论计算

根据波的界面透射和反射理论,分析了爆炸能量的传递规律,探讨了不同装药结构(耦合装药、空气不耦合装药、水不耦合装药)对爆炸能量传递的影响,并建立了上述三种装药条件下传递给岩石的爆炸能量计算公式。通过分析表明炸药与岩石的波阻抗、装药不耦合系数以及不耦合介质的可压缩程度是影响爆炸能量传递的主要因素。

岩石集中装药爆炸能量分布的计算

本文分析了岩石集中装药爆炸破坏过程,计算了爆破过程所消耗的各种能量的分布。计算结果表明,岩石中2~#岩石硝铵集中药包爆炸所消耗的爆炸气体膨胀能量、冲击波能量分别占装药总能量的50％～60％和10％～20％,无用能约占20％～30％。

加油站地下储油罐爆炸能量伤害结果模拟评价

针对加油站频繁发生爆炸事故的事实,根据加油站危险特征可知油品储存危险性较大,故储油罐为加油站危险性最大的部位。采用地下储油罐爆炸计算方法对某加油站储油罐爆炸进行了定量计算和分析,分别确定了事故状态下对人和物的危害半径,用冲击波超压与危害半径关系绘制成坐标图,形象地表示爆炸不同程度的影响范围,并有针对性地提出安全设计措施,为其他新建加油站油罐区安全设计提供参考依据,从而避免或减少爆炸事故的发生。

LSC0.5-0.7-AII锅炉爆炸事故的爆炸能量及危害半径计算

针对一起LSC0.5-0.7-AII锅炉爆炸事故进行了事故分析,通过分析认定了事故原因,对事故的爆炸能量及危害半径进行了较为全面的实例分析计算,并将锅炉爆炸能量折算成了TNT当量,理论计算出了锅炉爆炸死亡半径、重伤半径、不同程度的摧毁半径等相应数据。

不同气体环境对液固混合燃料空气炸药爆炸能量的影响研究

为了研究不同气体环境对液固混合燃料空气炸药(FAE)爆炸能量的影响,利用爆热量热计和密闭爆炸容器,分别在真空、空气和纯氧三种条件下,测定了液固混合FAE的爆热和准静态压力。结果表明:爆热和准静态压力的大小符合如下顺序:纯氧>空气>真空,即随着环境中氧气含量的增加,试样的氧化完全性更高,且释放出更多的能量;同时,通过对试验数据进行分析,拟合得到了准静态压力与试样爆炸释放能量的关系,即:试样的能量与准静态压力近似呈现线性关系,并满足Δpqs=0.18+0.52ΔQ的关系式。