不同厚度壳体装药在混凝土中爆炸的实验研究

为研究装药壳体厚度对混凝土毁伤效果的影响,设计了不同厚度壳体装药和无边界效应的混凝土靶板,并进行了实验.实验结果表明,在壳体厚度较小时,爆坑体积比裸装药炸药时的爆坑体积大;当壳体厚度增大时,爆坑体积呈下降趋势.随着壳体厚度的增加,壳体破碎性下降.通过空气冲击波超压测试,并结合经验公式计算了形成空气冲击波的能量占炸药爆炸总能量的比例.

聚能射流引爆带壳炸药数值模拟研究

利用非线性有限元程序 LS-DYNA 中的 ALE 算法对聚能射流的成型、冲击引爆带壳炸药作用过程进行了数值模拟研究。根据计算结果获取了聚能射流在任意时刻的速度、直径等形体参数,并得到了该射流对带壳炸药的引爆过程参数。通过与试验结果相比较,证明了数值模拟计算结果的正确性。为聚能装药作用过程分析提供了一种高效的设计方法。

带壳装药热爆炸冲击波超压测量及分析

冲击波压力是评估炸药爆炸效应的重要参数,冲击波压力的特征与装药形式和起爆方式密切相关。介绍了带壳装药热爆炸模式下的装药周围空气中的冲击波超压的测量方法和测量结果,并结合爆室结构,对结果进行了深入分析。带壳装药爆炸时,由于电动效应及爆炸产物和壳体之间的摩擦,会产生电磁辐射,且电磁辐射信号持续时间和复杂程度与裸露炸药爆炸时有明显的区别。

高速破片撞击下带壳装药响应及防护的试验研究

以25mm滑膛炮为加载手段,对带有不同厚度护板的装药进行了撞击加载实验,获取了18.6g标准破片在1820～1830m/s速度下撞击带壳装药时破片和护板的破坏形态及装药反应情况,提出了一种可降低带壳装药反应等级的防护结构。结果表明,防护板厚度为10mm时,护板破坏形态为直径28mm的同口径穿孔,贯穿护板后的破片形成若干大质量碎块;当护板厚度增加至16mm时,护板背面产生了直径37mm的剥落层,破片碎化为密集的小质量碎片群;相比若干大质量碎块导致的装药燃烧反应,密集的小质量碎片群更易在装药内部形成多个"热点"的叠加,进而使装药发生更为剧烈的爆燃反应;该复合防护结构可有效降低碎片群能量,对装药起到了良好的防护作用。

带壳装药水下爆炸的冲击波和气泡脉动特性

基于AUTODYN软件对带壳装药水下爆炸特性进行了数值模拟研究。采用一维计算方法,首先模拟带壳球形装药在无限水域中爆炸产生的冲击波,然后模拟了深水爆炸气泡脉动,并将计算结果与经验公式进行对比。模拟结果表明,利用AUTODYN的一维方法可较为准确地模拟出带壳装药水下爆炸冲击波和气泡脉动过程。以此为基础,分析了得到壳体厚度和爆炸深度对冲击波峰值、气泡最大半径和脉动周期的影响规律。

射流引爆带不同壳体炸药的规律研究

在提高战斗生存能力的研究中,不敏感战斗部是一种新型战斗部,能够在强外界刺激下不容易被引爆。传统的常规弹药壳体多为炮弹钢,难以抵抗射流的冲击引爆,但缺乏选择能够提高弹药不敏感度壳体材料的依据。为解决上述问题,对射流引爆带不同材料壳体炸药的临界条件进行了理论分析,提出利用高密度、高强度的壳体材料提高弹药的不敏感度。利用AUTODYN软件建立射流冲击起爆战斗部仿真模型,仿真了壳体侵彻、炸药起爆的过程,获得了射流侵彻参数、壳体临界厚度等参数。仿真结果表明,以钨合金为壳体材料的战斗部最不敏感度,较45#钢提高了37.7%,较铝材料提高了60%。证明以高密度、高强度的材料为壳体的战斗部不敏感度明显提高。

点火药药量对爆炸能量输出影响的试验研究

现代作战对弹药低附带损伤和灵活性的要求越来越高,使得爆炸当量可调常规战斗部成为当前研究的热点之一。采用探针法、破片回收法等对不同质量点火药作用下压装8701炸药战斗部的输出能量进行了研究。研究结果表明,8701炸药在战斗部中较易实现燃烧转爆轰。随着引爆的点火药药量增加,战斗部装药的燃烧转爆轰越快,输出的能量也增大,壳体破碎程度也更充分,尤其是点火药在0.2～2.0g之间;当点火药药量达到5.0g时,战斗部装药可实现直接爆轰。研究结果还表明,通过控制点火药药量可以实现战斗部威力可调的目的。

带壳装药爆炸毁伤混凝土的数值模拟

为研究壳体对混凝土毁伤效果的影响规律,运用AUTODYN-2D对裸装药和不同厚度钢壳装药爆炸毁伤混凝土进行了数值模拟,结果表明,裸装药爆炸毁伤混凝土后的有效破坏区半径R2值比薄壳体时的小,但比较厚钢壳体时的大,这与试验结果吻合。壳体的存在对于最终毁伤效果的影响,视钢壳体的厚度而定。

破片对柱壳装药的撞击毁伤试验研究

文中对射弹撞击引爆装药的几种判据进行了分析,并利用某型破片式战斗部对带防护的柱壳装药模拟靶进行了易损性毁伤试验研究。针对常规破片撞击毁伤不同装药模拟靶的试验结果进行了效应分析,与常用的工程判据进行了对比,给出了破片对此种类型柱壳装药的可能毁伤的阈值范围。

爆炸法销毁废旧炮弹

近些年来阜新市收缴了703枚战争时期遗留下来的废旧炮弹,这些爆炸物品已失去使用价值,但对人民的生命财产构成了威胁。根据这些废旧的炮弹的特点,决定采用爆炸法销毁这些废旧的炮弹。文章介绍了根据炮弹类型的不同而采用的不同装药方法;炮弹的运输的过程和安全警戒等销毁的整个过程。经过精心操作,取得了预期的效果。

预制破片式带壳装药水中爆炸对人员杀伤能力的评估研究

对于带壳装药水中爆炸的研究以往主要关注于壳体材料、厚度以及壳体与装药间的空隙等参数变化对水中爆炸威力的影响,其水中爆炸时对人员的杀伤能力研究未见报道。鉴于现役制式武器多见预制破片式杀伤,因此以预制破片式带壳装药为研究对象,结合人员杀伤阈值,采用理论和试验研究相结合的方式对其水中爆炸时对人员的杀伤能力进行了评估。研究结果表明,理论分析和试验结果具有很好的一致性。预制破片式带壳装药水中爆炸时,预制破片在0.5 m以外无杀伤效果,对人员的杀伤主要表现为冲击波杀伤。单枚预制破片式带壳装药水中爆炸时冲击波的致死半径为1.2 m,重伤半径为4 m,伤害半径为7.8 m,震慑半径为31 m,31 m以外为安全范围。

聚能射流引爆带壳装药数值计算分析

为了分析聚能灭雷装药中的聚能射流速度引爆带壳装药的能力,应用有限元数值计算方法,以金属杆撞击起爆带壳装药模型,模拟聚能装药金属射流引爆带壳装药,分析不同直径金属杆以不同初速的初始条件侵彻不同厚度靶板,引爆带壳装药,并与held理论进行了比较。通过大量的数值计算,得到了不同直径金属杆引爆带壳装药的射流极限速度。分析结果表明,金属杆直径越小,held判据的k值越大,即引爆带壳装药需要的射流速度越大;held判据的k值越小,即引爆带壳装药需要的射流速度越小。所以,要保证射流在具有一定直径的前提下,并提高射流的速度,以达到起爆装药的目的。

大长径比带壳装药爆炸毁伤混凝土试验

为研究大长径比带壳装药毁伤混凝土规律,基于量纲分析进行了试验设计。试验结果表明:随着埋置深度由小到大变化,爆坑体积先增大后减小,在某一埋深处爆坑体积取得最大值,此时的埋置深度可以称之为最佳埋置深度;对于侵彻战斗部,亦有最佳侵彻深度,使得毁伤效果最佳。由试验数据拟合得到了爆坑体积和埋置深度的工程化表达式,一定程度上定量地反映了带壳装药埋置深度对毁伤效果的影响规律,为进一步理论分析奠定了基础;装药壳体的存在一方面使得爆炸存在爆轰反射、聚集、增强的作用,进而增大了爆炸破坏效应,另一方面,壳体的破碎及飞散消耗了一部分炸药能量,又使得毁伤威力减弱;壳体对于最终毁伤效果的影响,视两方面的比较结果而定。

聚能药包破碎大块的试验研究

柿竹园矿聚能药包破碎大块的试验研究结果表明,优选的聚能药包使用灵活方便,破岩效果好。对矿山用聚能药包破碎大块具有参考价值。

DNAN基大尺寸带壳装药的能量输出特性

为验证2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基高爆热熔铸炸药与通用爆破战斗部壳体的威力匹配特性,通过理论计算和百公斤级静爆试验获得了DNAN基大尺寸带壳装药的空中爆炸冲击波参数及传播规律;采用高速摄影仪测定了爆炸火球的特征参数,并与TNT装药进行了对比分析。结果表明:带壳装药冲击波峰值超压理论计算值与试验值接近,比例距离2.5 m/kg^(1/3)处DNAN基试样的入射冲击波、马赫反射波峰值超压较TNT提高了92.0%和68.4%,冲量提高了5.1%,特性乘积Δp·I提高了77%,毁伤效应优势主要体现在近场;火球发光亮度、最大直径、面积和火球持续时间也明显优于TNT试样。

带壳装药混凝土中爆炸震塌效应研究

为了评估常规战斗部对深层坚固目标的毁伤能力,基于量纲分析得到量纲一的临界震塌参数与装药结构、壳体结构及靶板结构之间的无量纲关系。设计了6种不同结构的带壳装药内爆试验,得到了不同壳体结构下的临界震塌装药量。试验结果表明:当靶板剩余厚度和壳体结构不变时,随着装药长径比增加,混凝土靶的震塌破坏程度越严重;随着壳体厚径比和头部长径比的增加,临界震塌装药长径比随之增加。

非对称壳体对聚能射流形成影响的数值模拟和试验

利用数值模拟与试验相结合的方法研究壳体厚度非对称对聚能射流的影响。模拟和试验结果表明,由于壳体两侧厚度不对称,生成的射流偏离轴线且射流方向趋向于壳体较薄的一侧;装药两侧壳体的厚度差异越大,射流弯偏离轴线程度越大,出现断裂的时间也越早;在非对称壳体的条件下,射流呈现头部和尾部横向速度较小,中后部横向速度较大的现象。

圆柱薄壳装药破片冲击毁伤实验

研究单个破片冲击下圆柱薄壳装药的毁伤效应。采用12．7mm弹道枪、通靶测速仪和高速摄影机组成实验系统，进行1．0-1．7km／s速度范围内球形和圆柱形钢、钨合金破片对圆柱薄壳装药靶标的冲击实验，通过高速摄影捕捉装药受冲击瞬间的物理现象；对试验后未发生反应炸药进行扫描电镜（SEM）观察。据此，分析不同破片冲击下圆柱薄壳装药的毁伤效应，确立了不同破片冲击下圆柱薄壳装药的毁伤模式。

中大口径榴弹采用ICT检验注装药底隙方案研究

注装药底隙是常规榴弹的致命缺陷,现通常采用抽样检查。文中通过对缺陷的产生和目前国内外检验方案的分析入手,经可靠性计算,并结合我国工业实际,以提高验收可靠性的思路来设计,提出了新的动态调整型验收方案:在生产初期进行全数检验,当达到一定合格数量后,再实施抽样检验。该方案能在不提高检验成本的情况下降低军方的使用风险,提高ICT验收可靠度。

用于加工薄壁壳体装药件的免拆卸式工装设计

针对炸药机加中常见的薄壁壳体装药件原有装夹方式存在的不足,探索适用于加工薄壁壳体装药件的免工装设计方法。通过薄壁壳体装药件加工需求分析,结合装药件具有尺寸规格一致金属薄壁壳体的结构特点,并考虑加工结构需要用壳体前端面作为测量基准的要求,在工装设计中加入软爪夹持设计、增加弹簧辅助定位等结构设计,设计制造了免拆卸式工装,并进行实际生产试验。免拆卸工装具有定位基准与测量基准相统一、低应力夹持、在位检测、自动定位等优点,试验结果表明:免拆卸式工装可有效提高装夹效率、壳体表面外观质量,加工尺寸合格,尺寸稳定性好,有一定的实用参考价值。