起爆方式对间隔装药应力场分布及裂纹扩展的影响

通过模型实验研究了不同起爆方式对空气间隔装药炮孔两侧损伤分布的影响规律,借助数字图像相关实验系统,获取了全场应变场演化过程及空气段应变衰减规律,同时借助透射式焦散线实验系统,探究了起爆方式对预制裂纹动态断裂行为的影响.实验结果表明:柱状药包炮孔两侧产生的损伤范围具有显著的分形特征.采用外侧起爆时,空气段中心两侧均产生损伤,而采用其他起爆方式时,空气段均未出现损伤.不同起爆方式对空气段应变场径向压应变的影响主要体现在应变大小、衰减速度两个方面,对轴向拉应变的影响主要体现在时效性、衰减速度两个方面.不同起爆方式下预制裂纹端部断裂行为差别较大.采用内侧起爆、外侧起爆时,裂纹均为水平扩展,呈现典型Ⅰ型裂纹,裂纹起裂主要由拉伸破坏引起,异侧起爆时裂纹起裂为Ⅰ-Ⅱ混合型,具体表现为拉-剪破坏.基于数值模拟软件LS-DYNA,解释了预制裂纹端部起裂成因,得到了孔壁处应力场分布规律,不同起爆方式对炮孔轴向孔壁处压力分布影响显著,装药段主要体现在压力峰值位置和压力分布形态两个方面,空气段主要体现在压力峰值大小和压力分布形态两个方面.

基于DIC技术的爆炸应力波过异质界面应变场演化规律实验研究

采用氯仿粘结聚碳酸酯(polycarbonate,PC)板和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)板模拟含异质界面模型;在PC介质中布置柱状炮孔并与界面呈一定角度,根据炮孔端部与界面相对位置,分别于柱状炮孔两个端部设置起爆点,起爆点远离界面端部时定义为孔口起爆,靠近界面端部时定义为孔底起爆;借助数字图像相关实验系统,研究爆炸应力波通过异质界面后PMMA介质应变场演化过程及炮孔底部区域拉、压应变变化规律。实验结果表明,异质界面改变了爆炸应力波过界面后的传播形态。孔口起爆时,异质界面受爆破荷载作用后易形成应力集中区,界面处产生开裂,横向拉伸波作用是造成异质界面开裂的主要原因。起爆方式对过界面后介质PMMA的横/纵向拉、压应变场作用贡献不同,主要体现在应变场强度、拉/压应变场位置分布2个方面。在炮孔底部区域,起爆方式对应变场时程特性的影响主要体现在作用时效长短和应变强度2个方面。孔口起爆时,横/纵向应变体现出短时效、高强度的变化特征。就应变强度而言,起爆方式对横向压应变的影响显著强于其对纵向拉应变的影响。对空间分布特性影响主要体现在衰减程度,起爆方式对纵向应变衰减程度影响较大。无论采用何种起爆方式,爆炸应变场在PC介质中衰减速度较快,进入PMMA介质后衰减速度显著降低。

一级乳化工艺制备长储存期乳化炸药的试验研究

研究了一级乳化工艺条件下,乳化剂种类、油相配方及不同乳化器对乳化炸药爆炸性能和储存稳定性的影响,采用高低温循环试验考察制备乳化炸药的储存稳定性。试验研究表明:一级乳化(CYJ型乳化器)时,LZ27011乳化剂制备的乳化炸药储存稳定性、爆炸性能和微观结构均优于S/T乳化剂制备的乳化炸药;乳化剂为LZ27011时,CYJ型乳化器较JWL-YR乳化器的乳化效果更好;乳化剂(Span80和LZ27011的质量比为0.51.5)和乳化器确定时,油相配比对乳化炸药的储存稳定性有显著的影响,当油相组成复合蜡和150SN的质量比为3.21.0时,所制得的乳化炸药经34个高低温循环后,爆炸性能仍符合标准要求。