含铝炸药近场水下爆炸冲击波数值模拟及实验研究

来源 :2018第十二届全国爆炸力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sun_sun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  含铝炸药能改善能量的输出结构,增强爆轰产物的做功能力,将其应用于水下爆炸,能显著提高水中兵器爆炸威力及毁伤能力。采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对TNT和含铝炸药RL-F近场水下爆炸冲击波进行模拟,并基于电测法采用PVDF压力传感器开展相应的实验。通过将仿真结果与实验值及经验值对比,证明采用合理的边界条件、计算参数和有限元模型,CEL方法能准确地模拟TNT和含铝炸药近场水下爆炸冲击波的传播过程。在此基础上,将数值结果拟合得到TNT近场水下爆炸冲击波峰值压力在6倍装药半径内以及含铝炸药峰值压力在一定比例距离范围内的近似回归公式。
其他文献
为了研究2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)及其复合物的爆炸性能,拓展其在石油射孔、低易损炸药等相关军民领域的应用,测试了ANPyO及其复合物爆速及感度,并与常用耐热炸药进行了比较;采用聚能装药的形式进行了爆炸威力和钢靶破甲试验,且对测试结果进行了比较分析.试验表明:ANPyO复合物爆速为7300m/s左右,机械感度优于常用耐热炸药;破甲深孔深度均超过120mm,丁腈橡胶(
在爆炸冲击载荷作用下,金属焊接结构的焊缝部位常常先于材料本体发生断裂失效,准确地掌握焊缝处材料的力学性能对于结构在爆炸冲击载荷下的破坏研究至关重要。在本文中选取了Q345B钢作为典型材料,对Q345B钢母材、焊缝中心、融合线和热影响区的材料试件分别进行了不同应力状态下的材料力学性能试验,在分析试验数据的基础上结合原有的Q345B钢失效判据给出了焊缝的失效判据。本文所得出的结论可为Q345B钢焊缝的
在引入消声瓦和水深静压的基础上,通过数值模拟的方法研究了典型战斗部水中爆炸对发射艇的安全性影响,获得了不同爆距情况下冲击波压力、发射艇应力、振动速度及有效塑性应变的变化规律,并通过振动速度判据和有效塑性应变判据得到了发射艇距典型战斗部的安全距离,最后通过理论分析的方法进行了验证.研究结果表明,以8.5 kg的GUHL-3炸药为主装药的战斗部爆炸作用时,发射艇的临界安全距离设定在12m为宜.研究结果
针对装药水中爆炸威力评估问题,基于板架靶标效应物法开展研究.设计了具有过渡边界的总尺寸3m×3m×0.174 m的单层板架靶标.通过开展装药对板架靶标的水下爆炸损伤试验,获得板架靶标在不同装药水下爆炸载荷作用下的损伤变形情况.而后通过对具有固支过渡边界板架靶标的理论分析,建立了板架靶标的变形计算方法,获得了装药水下爆炸作用下板架靶标能量时序吸收特性,分析了不同装药爆炸作用下板架靶标的能量吸收率.在
为研究网格尺寸对单元失效应变的影响规律,本文以前期开展的压缩试件、扭转试件、拉伸试件等力学性能试验为依据,借助数值仿真手段,获取了各类试件在不同网格尺寸下的单元失效应变,并从应力三轴度角度深层次分析了网格尺寸对单元失效应变的深层次影响.计算结果表明:(1)当网格尺寸为0.1mm时,通过数值仿真手段得到的力学性能试件失效应变与试验测量结果基本吻合;(2)单元失效应变随着网格尺寸的增大而减小,但减小趋
国内采用ALE算法研究水下爆炸问题的文献比较多,本文采用声固耦合方法模拟舰船水下爆炸.ALE算法用状态方程描述流体和炸药,通过欧拉单元计算冲击波的传播过程;而声固耦合算法采用一种声学介质来描述流体,冲击波在声学单元中传播.由于对水下爆炸载荷作用下舰船结构冲击响应规律的研究已比较成熟,本文只针对水下爆炸方位角对舰船结构冲击响应的影响展开研究.本文采用有限元分析软件ABAQUS对舰船进行全船冲击响应的
水下爆炸下舰载设备会引起冲击谱的谱跌现象。为研究舰载设备对基座处冲击环境的影响,首先用ABAQUS的频响分析计算基座和设备自身的机械阻抗,然后通过简化设备-基座动力学模型,推导基座的响应与系统中各部分机械阻抗的关系,最后根据稳态响应与瞬态响应的差异,利用机械阻抗得到设备安装对基座响应影响的折减公式。结果 表明:基于阻抗的折减公式在大部分区域较规范的折减公式能够更好地吻合试验数据。研究成果可为舰载设
由于在DDAM计算中无法应用接触等非线性边界条件,因此在常规的DDAM计算中无法实现设备转动副相对转动的动力学模拟。在本文中,通过在设备的转动副之间设置两个不同的耦合约束,建立了DDAM计算中设备转动副相对转动的模拟方法,解决了DDAM计算中无法模拟设备转动副相对运动的问题,较为准确地得到了冲击载荷作用下设备转动部件的动响应。
对于船舶结构与设备的冲击响应而言,基础结构的阻抗并没有大到在任何情况下都可以忽略设备阻抗对基础冲击运动的影响,因此,对设备的冲击环境进行分析必须考虑“谱跌”的影响.本文采用四端参数和阻抗分析方法,对简化的“船体-基座-设备”系统进行分析,考虑了设备对基础的反作用影响,提出基于阻抗的冲击环境计算方法,最后设计原理性试验模型对计算方法进行验证.理论与试验对比结果表明,二者最大偏差为21.7%,表明该方
随着水中兵器的不断发展,水中爆炸能量转换也成为武器设计者及舰艇抗爆设计者关注的热点,尤其是炸药能量输出与转换较为关键的爆炸近场区域,受到水下炸药及战斗部设计人员的重点关注。然而,由于水中爆炸近场的压力较高,超出一般压力传感器的测量范围,因此,光学测量更为有效,尤其是可精密定量化观测的高速扫描测量法,不仅能够有效获得该区域冲击波速度及超压的变化历程,还可获得水泡一次脉动早期的加速过程,这对于水下爆炸