聚能切割作用下某铝运载器头罩分离过程的仿真研究

为了研究聚能切割作用下某铝运载器头罩的分离过程,对仿真模型进行适当简化,选取同种材料的带配重铝板为研究对象进行数值仿真计算,得到了聚能切割作用下切割槽的侧向压力载荷曲线,验证了该曲线在复杂结构条件下的仿真适用性。在运载器头罩的整体分离仿真中,将侧向压力载荷曲线加载至头罩内部切割索作用区域,得到了两瓣式及四瓣式结构下运载器头罩的分离过程。研究结果可以为聚能切割作用下运载器头罩的分离过程研究提供参考。

锥盘形超声聚能器的耦合振动特性与优化设计

超声聚能器具有放大振幅、匹配声阻抗、提高声能量传输效率的作用,盘形聚能器与压电圆管组合能够扩大声能量的辐射范围。采用传统的一维理论对盘形聚能器振动的分析,往往忽略了高度对振动的影响。为了获得符合盘形聚能器实际振动的解析理论,以结构简单且易加工的锥盘形超声聚能器为研究对象,利用等效弹性法分析了高度与半径尺寸接近的聚能器的径、纵向耦合振动。通过引入机械耦合系数,推导得到了聚能器耦合振动的机电等效电路、共振频率方程组和径向位移放大倍数。进一步分析了聚能器机械耦合系数、共振频率和径向位移放大倍数与几何尺寸的依赖关系。利用有限元法对聚能器的耦合振动模态进行了仿真,理论计算与模拟结果一致,验证了理论推导的正确性。振动特性与优化结论的获得为盘形聚能器的工程应用提供了理论依据,为径向复合换能器的振动分析奠定了研究基础。

锥形剖面环形聚能器径向振动等效电路研究

基于机电类比原理,给出了锥形剖面薄圆环形聚能器的轴对称径向振动等效电路,由等效电路得出了其径向共振频率方程.采用静电激振法,测量了两个锥度分别为6.3°和11.3°的环形聚能器径向共振基频,并进行了仿真,理论结果与实测数据符合较好.这对利用等效电路分析变厚度环形聚能器的径向振动及工程设计具有一定参考价值.

碟式抛物面太阳能聚能器焦面特性数值仿真

结合太阳能聚能器的光学特性,同时考虑了太阳不平行度、跟踪指向误差、镜面的反射误差以及焦面位置误差等误差因素,采用蒙特卡罗法对碟式抛物面太阳能聚能器的焦面特性进行了数值模拟分析,获得在等口径和等焦距条件下,边缘角对焦平面热流分布的影响,为碟式太阳能聚能器的设计和安装提供参考依据。

空间太阳能热动力发电系统10kW聚能器焦平面热流分布计算

考虑了表面形状误差、指向误差、不同的半张角、太阳表面亮度不均匀对聚能器焦平面热流分布的影响,该算法是一种较为全面、可靠的计算焦平面热流分布算法。以10kW太阳能动力系统为例,介绍了采取该算法计算的聚能器焦平面的热流分布。

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AUTO-DYN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。

聚能射孔器爆炸气体损害机理研究

聚能射孔弹爆轰产生金属射流的同时也生成爆炸气体。爆炸气体形成的高压可在射孔孔道形成的瞬间进入孔道,引起孔道内压力升高,甚至造成损害。通过对爆炸气体产生的过程、压力影响因素、损害过程的分析认为,降低爆炸气体压力、扩大泄压空间和减少气体作用时间等方法可以降低爆炸气体造成的损害;射孔优化设计时应综合考虑聚能射孔器产生的气体压力低、井简介质密度低和地层孔隙压力等因素。提高聚能射孔弹的效率降低装药量,在不影响射孔器性能的情况下降低爆炸气体压力是最理想的方法;降低聚能射孔器内温度降低爆炸气体压力也是既经济又方便的方法。保持孔道壁的孔隙压力高于进入射孔孔道内的压力则可以避免气体损害。聚能射孔器爆炸气体造成的损害是可以预防的。

n次幂变厚度环形超声聚能器径向振动特性

对剖面厚度按n次幂函数变化的环形超声聚能器的径向振动特性进行研究.基于机电类比原理,推导出环形聚能器的径向振动机电等效电路及其径向共振频率方程,给出了聚能器的位移振幅放大系数表达式,探讨了第1、2阶共振聚能器位移振幅放大系数及共振频率与其半径比的关系.计算表明,聚能器基频随半径比增大而降低,而第2阶共振频率随半径比变化存在1个极小值.此外,振幅放大系数随幂次n增高而增大,第2阶共振具有更高的振幅放大系数.有限元仿真结果与理论相吻合.

聚能装药的多点环形起爆器性能测试及其应用

对聚能装药用多点环形起爆器的同步性能和环形起爆的聚能装药侵彻钢筋混凝土的侵彻威力进行了研究。应用高速摄影技术和光纤探针技术测量了多点环形起爆器各点输出的同步性,结果表明环形起爆器各点输出同步性好,时间差最大不超过0.1μs;聚能装药对钢筋混凝土的侵彻威力实验结果表明,采用多点环形起爆器的聚能装药对钢筋混凝土的侵彻威力比点起爆的有较大提高。

超声聚能器空化腐蚀的研究进展

空化腐蚀是影响超声聚能器工作效率和使用寿命的重要因素,研究超声聚能器的空化腐蚀具有重要意义。分析了超声聚能器材质、辐射面粗糙度、材料的微观组织结构和力学性能对其抗空化腐蚀的影响,探讨了抑制空化腐蚀的相关措施。

混凝土靶养护时间与抗压强度和聚能射孔器穿孔深度的关系初探

混凝土靶是检验聚能射孔器穿孔性能的标准物质，其性能波动影响试验结果。通过对2组聚能射孔器混凝土靶试验结果的分析，认为随养护时间的增加混凝土靶抗压强度逐渐增加，同时聚能射孔器穿孔深度相应降低。抗压强度每增加10MPa，平均穿孔深度降低约为6%～12％。为消除混凝土靶抗压强度变化对试验结果的影响，应尽可能在混凝土靶养护28d、抗压强度不小于34．5MPa后，在最短时间内完成试验。

锥形截面环状聚能器扭转振动的研究

对各向同性弹性锥形薄圆环的扭转振动进行了研究,推出了其等效电路.在此基础上得到了空载时扭转振动的频率方程、共振频率表达式及角位移放大系数表达式.利用数值方法求出了共振频率和角位移放大系数的理论值.给出了频率与半径及放大系数与内外半径比的拟合关系曲线,得到了放大系数最大时的半径比.通过有限元模态分析表明,理论值与仿真值符合很好,这对锥形截面环状聚能器的工程设计具有参考价值.

一种用于超声波生物学效应实验研究的聚能器

本研究自制了超声聚能器，并对其聚能效果进行理论计算值与实际校正值比较，结果表明其吻合程度较好。该聚能器缩小了原平面探头的输出端面积，增强了辐射声强，达到了扩展超声生物学实验范围、简化实验过程的目的。

高能聚焦超声清洗聚能器和工具的有限元分析

依据高能聚焦超声清洗原理,研究了高能聚焦超声清洗技术,并且对安装工具后的聚能器进行了有限元分析。试验表明,高能聚焦超声清洗是一种高效、洁净、可连续清洗的先进清洗方法。

半波长余弦形超声聚能器

本文导出了半波长余弦形聚能器的频率方程以及参数的计算式和曲线。根据理论公式设计制作了这种聚能器。通过对谐振频率及放大系数的测量发现实测值与理论值吻合。

聚能射孔器同孔重复射孔作用效果试验研究

现有技术条件下很难在砂岩靶上大幅提高聚能射孔深度,基于砂岩比水对射流影响更大的实际,模拟井下条件,开展了三次重复射孔试验。按GB/20488-2006要求干燥、饱和砂岩并固结在钢壳内,将DP44RDX38-3型聚能射孔弹放置在砂岩靶上射孔,然后将孔道内注满清水,对准孔道重复射孔。在40 mm炸高条件下,初次射孔深度为384～394 mm,二次重复射孔后穿孔深度增加28%～46%,孔容增加220%～367%;在模拟外径102 mm射孔器、139.7 mm套管居中条件下,做砂岩靶试验,初次射孔深度452～534 mm,重复射孔穿孔深度增加8%～11%,孔容增加176%～185%。试验表明,同孔重复射孔能够提高穿孔深度和孔容,用铝柱模拟水泥环后穿孔深度增加明显,但重复射孔增加幅度相对减少。该试验为提高聚能射孔弹的射孔性能做了有益探索,有望应用于生产实际。

一种新型聚能劈裂器的试验研究

介绍了一种开采极坚硬石材的新型爆破技术的理论推导和实验研究。通过模型实验验证了该技术的科学可行性。

聚能射孔器混凝土靶穿深性能分析

基于对聚能射孔器地面混凝土靶的检验所获得的大量数据分析,得出在执行GB/T20488-2006《油气井聚能射孔器材性能试验方法》、GB/T20489-2006《油气井聚能射孔器材通用技术条件》后标准物质混凝土靶性质变化明显且对试验结果有一定的影响。通过与废止标准SY/T6297-1997《油气井射孔器评价的推荐作法》、SY/T5128-1997《油气井聚能射孔器通用技术条件》及国外先进标准APIRP19B《油气井射孔器评价的推荐作法》试验结果的分析对比,表明近几年国内聚能射孔器穿深略有提高,但产品整体水平不高且与国外同类产品差距大,因此急需进一步提高穿孔深度评价指标以促进产品的性能。希望有助于标准的修订。

幂函数型环形聚能器径向振动的等效电路

基于机电类比原理和变厚度薄圆环的平面应力方程,推导了幂函数型环形聚能器径向振动的等效电路、共振频率方程和位移放大系数。讨论了第一、二阶径向共振频率及相应的位移放大系数随圆环半径比的变化关系。结果表明,幂函数型环形聚能器径向振动的等效电路是一种非互易二端口等效网络;一阶和二阶共振频率随圆环内外半径比的增大而增大;一阶径向共振模式下位移放大系数随圆环半径比的增大先降低后升高,二阶径向共振模式下位移放大系数随圆环半径比的增大而降低,但二阶时的位移放大系数整体大于一阶,因此二阶径向共振模式具有更好的径向振动性能。用COMSOL有限元软件对解析理论分析结果进行了验证,仿真模拟结果与解析理论符合良好。根据幂函数型环形聚能器的等效电路模型,进一步设计了一种压电环形换能器,计算了第一、二阶径向共振频率、反共振频率及有效机电耦合系数,通过与COMSOL有限元软件模拟结果对比,符合良好。本文研究结果为幂函数型环形聚能器及压电环形换能器的工程应用提供了简明设计理论,文中研究结论可作为一种径向超声切割刀在超声工程中获得重要应用。

聚能射孔器混凝土靶穿孔深度动态评价初探

GB/T 20489-2006《油气井聚能射孔器材通用技术条件》中聚能射孔器混凝土靶穿孔深度评价方法无法持续地促进产品质量的提高。通过对国内聚能射孔器产品在混凝土靶上的穿孔深度变化规律的分析,给出了穿孔深度增长规律——外径89mm的聚能射孔器2007-2013年增长约25%,提出了建立与产品整体水平联动的评价方法。用新的评价方法对监督检验结果进行分析,表明随着产品整体水平而相应提高的评价指标能更有效地促进产品质量的提高,同时提高了评价的合理性,为标准的修订提供了依据。