為研究破片頭部形狀在炸藥沖擊起爆中的影響,基于破片沖擊起爆炸藥的臨界能量判據(jù)準(zhǔn)則,結(jié)合LS-DYNA有限元軟件,分別計(jì)算了正四棱柱破片、正六棱柱破片、圓柱破片、模擬彈丸破片（fragment-simulating projectiles,FSP）和球頭形破片等5種破片沖擊起爆TNT裝藥的理論和仿真速度閾值,并擬合出FSP沖擊起爆炸藥的理論頭部形狀系數(shù)。結(jié)果表明,在相同質(zhì)量和撞擊橫截面積下,不同頭部形狀的破片撞擊TNT裝藥的起爆閾值不等;起爆時(shí)間與破片的動(dòng)能大小有關(guān),動(dòng)能越大,起爆時(shí)間越短。對(duì)于多邊正棱柱類型的破片（如正四棱柱破片、正六棱柱破片、正八棱柱破片等）,提出了以正棱柱的外接圓柱作為簡(jiǎn)化模型來(lái)計(jì)算多邊形正棱柱破片沖擊起爆TNT速度閾值,發(fā)現(xiàn)多邊正棱柱破片橫截面的邊數(shù)越多,計(jì)算結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果吻合越好。 

【文章來(lái)源】：爆破器材. 2020,49(02)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

各破片尺寸(單位:mm)

圖1 各破片尺寸(單位:mm)表1 材料模型Tab.1 Material model 部件 材料 狀態(tài)方程 強(qiáng)度模型 破片 50SiMnVB Gruneisen Johnson Cook 炸藥 TNT Iginition and Growth Elastic Plastic Hydro

從圖3中看出,高速破片在撞擊炸藥的瞬間,撞擊壓力為1.23 GPa,同時(shí)在破片和炸藥之間產(chǎn)生兩個(gè)沖擊波,兩個(gè)沖擊波將沿相反方向分別向破片和炸藥中傳播。隨后,破片持續(xù)侵徹TNT,使得沖擊波陣面后的壓力和粒子速度持續(xù)增長(zhǎng)。從破片接觸炸藥開(kāi)始計(jì)時(shí),到第30 μs,炸藥趨于反應(yīng)發(fā)生的一半,沖擊起爆進(jìn)入快速反應(yīng)階段;此時(shí),炸藥內(nèi)沖擊波壓力發(fā)生明顯階躍,說(shuō)明沖擊波已發(fā)展成為爆轟波,此后炸藥發(fā)生完全爆轟(如圖4)。對(duì)應(yīng)的壓力時(shí)程曲線見(jiàn)圖5�？梢钥闯�,FSP以臨界起爆速度沖擊TNT炸藥時(shí),在與TNT炸藥接觸后的30 μs左右時(shí),壓力值階躍,TNT完全爆轟。圖4 FSP沖擊引爆TNT炸藥的壓力云圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]爆炸二極管的數(shù)值模擬設(shè)計(jì)[J]. 崔宇,馬宏昊,沈兆武,任麗杰,楊明,余勇.  含能材料. 2017(04)
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[3]非均勻凝聚炸藥沖擊起爆的數(shù)值模擬[J]. 蘇林祥,畢祝,孫義亭.  爆炸與沖擊. 1981(02)

博士論文
[1]大口徑彈體輥擠—引伸成形技術(shù)研究[D]. 趙熹.中北大學(xué) 2014

碩士論文
[1]破片特性對(duì)沖擊起爆B炸藥比動(dòng)能閾值的影響[D]. 劉鵬飛.中北大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3611418