為深入研究柔性導(dǎo)爆索（Mild Detonating Fuse,MDF）在爆炸分離裝置中的作用過(guò)程和機(jī)理,采用AUTODYN軟件建立了柔性導(dǎo)爆索切割鋁平板試驗(yàn)件的仿真模型,采用固定約束方式模擬防護(hù)蓋板與平板試驗(yàn)件之間的螺栓連接及平板試驗(yàn)件的雙邊夾持,并基于BKW方程,計(jì)算得到了柔性導(dǎo)爆索中RDX裝藥的JWL狀態(tài)方程和爆轟性能參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了柔性導(dǎo)爆索切割鋁平板試驗(yàn)件的試驗(yàn),驗(yàn)證了仿真模型的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明:該型柔性導(dǎo)爆索可以將鋁平板試驗(yàn)件可靠切斷,且防護(hù)蓋板完好;從起爆到鋁平板試驗(yàn)件分離,柔性導(dǎo)爆索的作用時(shí)間在幾十微秒量級(jí),試驗(yàn)結(jié)果可以為柔性導(dǎo)爆索分離裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。 

【文章來(lái)源】：導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2020,(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

柔性導(dǎo)爆索爆炸分離裝置二維計(jì)算模型Fig.2SchematicDiagramofTwo-dimensionalCalculationModelofMildDetonatingFuseExplosiveSeparationDevice

L狀態(tài)方程參數(shù)見(jiàn)表2。表2RDX的JWL狀態(tài)方程參數(shù)Tab.2JWLEquationofStateParametersforRDX密度/(g·cm-3)爆速/(m·s-1)爆炸波陣面壓力/GPaABR1R2比內(nèi)能/（kJ·cm-3）1.75861131.93972.2738.235.251.730.4810.182.2計(jì)算結(jié)果導(dǎo)爆索起爆后，其爆炸作用產(chǎn)生的沖擊波及爆轟產(chǎn)物對(duì)平板試驗(yàn)件的破壞損傷形式以及對(duì)防護(hù)蓋板的作用是關(guān)注的重點(diǎn)，因此，截取從導(dǎo)爆索起爆直至試驗(yàn)件完全斷裂過(guò)程中，不同時(shí)刻下平板試驗(yàn)件的壓力云圖，從而分析導(dǎo)爆索對(duì)平板試驗(yàn)件的切割作用過(guò)程，如圖3所示。a）t=0.4μsb）t=0.6μsc）t=1.8μsd）t=3μs圖3柔性導(dǎo)爆索爆炸分離裝置爆炸分離過(guò)程云圖Fig.3CloudImageofExplosiveSeparationProcessofMildDetonatingFuseExplosiveSeparationDevicee）t=5μsf）t=22μsg）t=40μs續(xù)圖3導(dǎo)爆索起爆后，形成沖擊波傳入平板試驗(yàn)件及防護(hù)蓋板中（圖3a、圖3b），沖擊波傳到平板試驗(yàn)件背面發(fā)生反射，在背面形成拉伸波，并在削弱槽尖端位置產(chǎn)生應(yīng)力集中（圖3c），之后沖擊波在平板試驗(yàn)件內(nèi)不斷震蕩，平板試驗(yàn)件逐漸發(fā)生彎曲，在兩側(cè)的止裂槽尖端產(chǎn)生壓縮應(yīng)力集中（圖3d、圖3e），最終沿兩側(cè)的削弱槽發(fā)生斷裂（圖3f、圖3g）。

導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)2020年263試驗(yàn)與結(jié)果分析3.1試驗(yàn)方法分離板采用雙邊夾持固定，單邊雷管起爆方式，導(dǎo)爆索線密度為2.4~2.5g/m，護(hù)罩安裝導(dǎo)爆索部位半徑為1.7mm，螺釘連接位置距離分離面為23mm（同仿真模型），如圖4所示。雷管柔性導(dǎo)爆索分離板圖4分離試驗(yàn)示意Fig.4DiagramofSeparationTest3.2試驗(yàn)結(jié)果共進(jìn)行了3次平板切割試驗(yàn)，3次試驗(yàn)結(jié)果一致性良好，具體試驗(yàn)結(jié)果如下：a）柔性導(dǎo)爆索可以將鋁平板試驗(yàn)件可靠切斷，斷面齊整；b）分離試驗(yàn)后，用于防護(hù)作用的蓋板保持完好，未發(fā)生損壞，固定蓋板用螺釘未出現(xiàn)拉脫現(xiàn)象；c）平板試驗(yàn)件在止裂槽位置處發(fā)生破壞分離，并在中間削弱槽位置處斷裂成兩段。試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果吻合度較好。4結(jié)論本文就柔性導(dǎo)爆索爆炸分離裝置切割分離板的動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行了初步研究，采用數(shù)值模擬的手段分析了爆炸分離裝置在爆炸載荷作用下的破壞過(guò)程，從應(yīng)力波傳播和動(dòng)態(tài)斷裂力學(xué)角度研究了分離板的破壞過(guò)程。a）通過(guò)數(shù)值仿真和試驗(yàn)研究表明，該型柔性導(dǎo)爆索可以將鋁平板試驗(yàn)件可靠切斷，且防護(hù)蓋板完好；b）柔性導(dǎo)爆索分離裝置中，分離板的破壞包括層裂和拉應(yīng)力破壞2個(gè)階段，且在削弱槽兩邊的止裂槽處發(fā)生損壞；c）通過(guò)數(shù)值仿真表明，柔性導(dǎo)爆索分離裝置整個(gè)分離過(guò)程的工作時(shí)間在幾十微秒量級(jí)。通過(guò)柔性導(dǎo)爆索爆炸分離裝置的切割過(guò)程仿真及試驗(yàn)研究，對(duì)分離結(jié)構(gòu)的斷裂機(jī)理進(jìn)行了理論分析及試驗(yàn)研究，對(duì)深入研究爆炸分離裝置的分離過(guò)程具有一定的借鑒意義。參考文獻(xiàn)[1]王瑞峰,等.保護(hù)罩破壞機(jī)理的分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù),2007(4):17-20.WangRuifeng,etal.Investigati

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]分離結(jié)構(gòu)在沖擊載荷作用下的破壞機(jī)理研究[J]. 宋保永,盧紅立,陽(yáng)志光,王永剛,秦?zé)j,董新龍,周風(fēng)華.  兵工學(xué)報(bào). 2009(S2)
[2]保護(hù)罩破壞機(jī)理的分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 王瑞峰,盧芳云,陽(yáng)志光,呂鋼.  導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2007(04)



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