分离结构在冲击载荷作用下的破坏机理研究

为深入研究爆炸分离装置的分离过程,针对航天运载器的爆炸分离结构关键部件在爆炸载荷作用下的破坏过程进行了机理性研究和分析,从应力波传播和动态断裂力学角度研究了分离板在2种载荷形式(柔性导爆索或者聚能切割索)作用下的破坏过程。认为:在柔性导爆索分离装置中,分离板的破坏包括层裂和拉应力破坏,保护罩可能是拉伸破坏或剪切破坏模式;而在聚能切割索分离装置中,分离板的破坏包括聚能射流切割、裂纹扩展和层裂等复合过程。该分析结果对深入研究爆炸分离结构的分离过程、科学确定材料选择标准具有借鉴意义。

铅壳柔爆索爆炸特性实验研究

对直径为2 .0mm的铅壳柔爆索的爆炸特性进行了系统的实验研究。测得这种柔爆索爆速为DJ=( 6.95± 0 0 6)km/s。其爆炸产生的铅粒子非常小 ,粒度小于 5μm的铅粒子的总质量约占铅壳质量的 4 0 %。对柔爆索爆炸产生的铅粒子的飞散速度及冲量大小也进行了研究。

铅壳柔爆索爆炸产生冲量的实验

采用光电测量方法 ,对铅壳柔爆索爆炸产生的冲量进行了实验测量。实验结果表明 ,打击到靶板表面的铅粒子中仅有一小部分粘附在靶面上 。

小直径低爆速金属导爆索

介绍了在猛炸药中通过加入一些添加剂,可以减弱炸药的爆炸能量,以便降低炸药爆速的思路。

超细柔爆索扩爆管研究

介绍了一种超细柔爆索扩爆管的设计过程。根据试验确定了扩爆管的连接头结构、尺寸及装药压力。

模拟余弦冲量载荷的柔爆索布局优化和实验验证

阐述了用柔爆索模拟强X光作用在圆柱壳外表面呈余弦分布的冲量载荷的基本原理;结合模拟余弦的柔爆索在圆柱壳周围的布局问题,简述了遗传算法的基本流程;编制了基于遗传算法的柔爆索布局优化的计算程序,给出了算例,并进行了实验验证;对算例理论计算与实测结果的分析表明,遗传算法适用于多参数优化问题,实测冲量余弦分布的偏差约在10%内,实验结果与理论计算之间存在一定误差,需引入修正系数.

用柔爆索构成沿圆柱壳体周向呈余弦分布的冲量载荷

利用柔爆索爆炸加载模拟脉冲X射线辐照产生的汽化反冲冲量进行结构响应实验研究,需要对柔爆索载荷的分布特征进行直接的实验测定。按照优化设计结果在圆柱壳体周围排布一定数量的柔爆索,测量柔爆索爆炸在圆柱壳体表面不同角度处产生的冲量。测量结果表明通过优化设计柔爆索间距及柔爆索与圆柱壳体之间的距离可得到沿圆柱壳体周向呈余弦分布的冲量载荷。

柔性导爆索切割过程仿真及试验研究

为深入研究柔性导爆索(Mild Detonating Fuse,MDF)在爆炸分离装置中的作用过程和机理,采用AUTODYN软件建立了柔性导爆索切割铝平板试验件的仿真模型,采用固定约束方式模拟防护盖板与平板试验件之间的螺栓连接及平板试验件的双边夹持,并基于BKW方程,计算得到了柔性导爆索中RDX装药的JWL状态方程和爆轰性能参数。在此基础上,设计了柔性导爆索切割铝平板试验件的试验,验证了仿真模型的准确性。结果表明:该型柔性导爆索可以将铝平板试验件可靠切断,且防护盖板完好;从起爆到铝平板试验件分离,柔性导爆索的作用时间在几十微秒量级,试验结果可以为柔性导爆索分离装置的结构设计和优化提供理论指导。

超细柔爆索起爆方法研究

通过用4种雷管起爆超细柔爆索试验，提出了一种弹药系统中可靠起爆超细柔爆索的方法。

聚能战斗部柔性分流索环形起爆方法

针对聚能装药战斗部中心单点起爆对深层加固混凝土目标开孔深度不理想的问题,提出了聚能战斗部柔性分流索环形起爆方法;该方法将引信传爆药柱改为多条柔性分流索环起爆装置,各分流索将爆轰能量同步传递到爆轰输出端子,爆轰输出端子在聚能装药末端面起爆后形成起爆炸环并引爆聚能药,爆轰波形成超高压力的喇叭波阵面压垮药型罩会形成速度更快、能量更大地射流;仿真结果表明:分流索环起爆装置的隔爆座体能可靠地隔离导爆药、扩爆药柱的爆轰能量;聚能装药多点均布起爆能够提高射流的侵彻能力。

小药量柔性导爆索的传爆可靠性

通过对一种外径仅为1．00mm的小药量银皮柔性导爆索的理论分析、试验验证以及使用数据的论述，得出小药量柔性导爆素可以具有相当高的传爆可靠性的结论。

基于SPH-FEM耦合方法的柔性导爆索分离装置爆炸分离过程数值模拟

为深入研究柔性导爆索在爆炸分离装置中的作用过程和机理,提出一种改进的光滑粒子流体动力学方法(smoothed particle hydrodynamics,SPH)与有限单元法(finite element method,FEM)耦合算法。新方法中不仅包含导爆索模拟的SPH方法与分离装置模拟的FEM方法之间的接触算法,同时将完全损伤失效后的单元采用转化算法动态转化成SPH粒子继续参与计算,转化后的粒子与未转化的有限单元之间采用接触算法计算。采用该方法对环型和平板型两种爆炸分离结构的分离过程进行了数值模拟,验证了新方法的准确性与问题适用性;分析了分离板的变形断裂及损伤碎片的飞溅过程,得到了分离装置表面不同时刻的应力分布、损伤因子的变化趋势、von Mises应力的变化趋势;探讨了炸药在不同比内能情况下单元的屈服损伤速度、碎片的飞溅位移速度。

两种起爆方法在七宝山矿的应用比较

通过采用导爆索起爆法和非电导爆管起爆法两次深孔爆破试验,并对这两种爆破方法的技术经济指标和优缺点进行比较,得出非电导爆管起爆法无论在技术经济指标方面,还是在爆破效果方面均比导爆索起爆法优越的结论。试验结果为非电导爆管起爆法在七宝山铁矿的全面推广奠定了基础。

导爆索、导爆管联合起爆技术在采场落矿工艺中的应用

针对采场落矿大块产出率高，顶板不平整，冒落事故时有发生这一难题，文中指出了采场落矿管理的关键在于优化爆破参数及起爆网络。经实践证明，在严格的施工质量保证下，应用联合起爆技术，从根本上解决了采场顶板不安全，大块产出率高的问题，取得了较好的经济效果。

气囊分离装置工作性能的影响规律仿真研究

气囊分离装置具有承载、分离和提供推力的功能,并且工作过程无污染,广泛用于运载火箭整流罩纵向分离。研究气囊分离装置工作性能的影响规律,对气囊分离装置的设计和应用具有重要指导意义。建立了非线性有限元模型,采用LS-DYNA对其工作过程进行仿真分析,研究炸药索装药量、铆钉失效应变、气囊初始缺陷等因素的影响规律。结果表明,炸药索装药量是影响气囊分离装置工作性能的主要因素,装药量越高,推冲速度越快,但可能造成局部结构破坏;铆钉失效应变的增加会延长气囊分离装置的分离时间;位于顶部的气囊缺陷对分离过程影响比较大。

柔性导爆索能量放大数值模拟研究

为了研究一种应用于柔性导爆索中的圆台式能量放大结构的能量传递与放大规律,应用有限元软件LS-DYNA对结构的能量放大过程进行了数值模拟,研究了能量放大结构的设计参数,如半锥角、导爆索内径、最小稳定爆轰距离等之间的影响关系;最后将数值模拟的结果与试验数据对比验证,结果表明该数值方法较好地描述了试验中得到的半锥角与输出能量间的关系。本研究对柔性导爆索结构设计与优化具有参考价值。