為了研究內(nèi)爆炸薄圓板的失效與作用載荷特性,在雙圓筒裝置內(nèi)開展了鋁質(zhì)、鋼質(zhì)薄圓板內(nèi)爆炸實驗,分析了圓板破壞模式及比沖量載荷特性,并基于相同變形下載荷相等原理,得到了鋼質(zhì)圓板極限變形下的有效比沖量及作用時間,提出了該工況下圓板變形的預(yù)估模型。結(jié)果表明:在內(nèi)爆炸載荷作用下,薄圓板的夾持邊界和幾何中心是應(yīng)力集中區(qū),產(chǎn)生了塑性大變形、拉伸撕裂、剪切斷裂3種破壞模式;圓板的比沖量載荷由初始的波浪式增長逐漸轉(zhuǎn)化為線性增長,30～80 g某溫壓裝藥使1 mm厚鋼質(zhì)圓板產(chǎn)生極限變形的有效比沖量作用時間在2.26～2.93 ms之間,經(jīng)驗證,圓鋼板變形預(yù)估模型得到的裝藥質(zhì)量與實驗裝藥質(zhì)量偏差小于13.3%。 

【文章來源】：爆炸與沖擊. 2020,40(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

工況7的4個測點壓力載荷曲線和比沖量曲線

其他實驗工況下4個測點的載荷特性與工況7基本類似，除角隅位置壓力載荷的最大峰值是其他測點的2倍外，其他時刻4個測點的壓力載荷大致相等，比沖量也基本一致。因此可由一個測點的壓力載荷反映整個圓板面上的壓力載荷。各工況圓板中心測點P1的壓力載荷曲線如圖4所示。從圖4所示的壓力載荷曲線可以看出，薄圓板受到多波峰疊加的復(fù)雜壓力載荷作用。在初始階段，壓力波以顯著的一大一小波峰組合周期性衰減出現(xiàn)，變化周期為2.8～3.5 ms（藥量越大周期越短），每一周期內(nèi)的波峰值均比前一周期對應(yīng)的波峰值小，3個周期后，兩個波峰逐漸融合，形成了壓力波動逐漸減小的準(zhǔn)靜態(tài)壓力。工況2的壓力曲線在7.9 ms內(nèi)，波形特征與其他工況的變化規(guī)律類似，7.9 ms后壓力逐漸減小，形成約12 ms的周期性振蕩波。工況5～10的壓力載荷最大峰值和勻化形成的準(zhǔn)靜態(tài)壓力均隨著裝藥質(zhì)量的增大而增大，但振蕩周期隨著裝藥質(zhì)量的增大而縮短，從3.5 ms逐漸縮短到2.8 ms。

將上述各工況圓板中心測點P1的壓力載荷積分處理，得到比沖量時間曲線，如圖5所示。除工況2外，其他工況的比沖量時間曲線變化規(guī)律類似，在約0.35 ms內(nèi)，比沖量曲線急劇上升，隨后呈波浪式增長，并且隨著時間的延長，波浪振幅逐漸減小，逐漸趨于線性增長。這主要是由于爆炸室內(nèi)壓力波趨于勻化，形成了壓力波動較小的準(zhǔn)靜態(tài)壓力所致。比沖量波動周期等于壓力載荷波動周期，并且隨著裝藥質(zhì)量的增加，比沖量也隨之增大。

【參考文獻】：
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