爆炸箔起爆器小尺寸飞片速度测试
王桂吉, 邓向阳, 谭福利, 刘俊, 张宁, 谷岩, 彭其先, 吴刚, 韩梅,
2008, 28(1): 28-31. doi: 10.11883/1001-1455(2008)01-0028-05
设计了一套爆炸箔起爆装置,通过精确控制桥箔-飞片-加速腔三者的定位,在飞片表面镀一定厚度的铝膜(铝膜的质量与飞片的质量相比可忽略),合理选择VISAR探头的工作距离和与干涉腔延迟时间相关的条纹常数,屏蔽测试系统以及加设滤光片等,利用VISAR测试技术有效解决了小尺寸飞片速度的测试问题。给出了两种尺寸0.7 mm0.025 mm和0.5 mm0.025 mm飞片的速度测试结果。结果表明,采取新的措施后,获得了信噪比好、能正确反映爆炸箔起爆器驱动飞片物理过程的信号和飞片速度历史。
关键词: 爆炸力学, 速度测量, VISAR, 小尺寸飞片, 爆炸箔起爆器
爆轰波对碰驱动下加环紫铜圆管对碰区变形特性研究
张崇玉, 谷岩, 李庆忠, 华劲松, 孙学林, 彭其先, 张振涛
2007, 27(2): 97-102. doi: 10.11883/1001-1455(2007)02-0097-06
针对爆轰波对碰驱动下金属圆管对碰区易出现过早断裂的问题,以加环紫铜(T2)圆管作为研究对象,利用高速分幅摄影、脉冲X光照相、VISAR三种测试技术,对其在爆轰波对碰驱动下的变形及破坏过程进行了观测。实验结果显示:在紫铜圆管对碰部位增加保护环结构,可以有效推迟该部位圆管的破裂时间。但同时也发现:加保护环后圆管对碰区会出现射流状超前突起现象。由高速摄影结果与X光照相结果对比分析证实:射流状超前突起物质为圆管表面微喷颗粒与空气冲击波混合形成的雾状结构。另外,采用DYNA3D程序对实验模型进行了模拟,计算结果与实验结果符合较好。最后,利用DYNA3D程序就保护环倒角变化对金属圆管对碰区壳体破裂的影响特征进行了初步分析。
关键词: 固体力学, 变形特性, 爆轰波对碰, 紫铜圆管, 保护环
JBO-9021炸药的冲击起爆Pop关系
张涛, 赵继波, 伍星, 刘雨生, 刘艺, 杨佳, 谷岩
2018, 38(4): 743-748. doi: 10.11883/bzycj-2016-0330
采用激光干涉测速技术和高速扫描相机,对新型钝感高能炸药JBO-9021(TATB、HMX和黏结剂的质量分数分别为80%、15%和5%)的冲击起爆Pop关系进行了研究。通过激光干涉测速技术获得了JBO-9021炸药冲击起爆过程中不同光纤探针处(即不同冲击波位置)的粒子起跳瞬时速度,结合未反应炸药的雨贡纽曲线,获得了粒子起跳点的冲击波压力;通过高速扫描相机获得冲击到爆轰距离,结合光纤探针所处位置,得到不同压力下JBO-9021炸药的冲击到爆轰距离,进而拟合出反映JBO-9021炸药冲击起爆性能的Pop关系曲线。结果显示,相对于TATB基PBX9502炸药和HMX基PBX9501炸药,JBO-9021炸药的冲击起爆性能更加优异。
关键词: JBO-9021, 钝感高能炸药, 激光干涉技术, Pop曲线
网络爆轰驱动飞片的设计技术
张友君, 谷岩, 裴晓阳, 杜金梅, 杨佳, 喻寅
2012, 32(5): 542-546. doi: 10.11883/1001-1455(2012)05-0542-05
提出使用炸药网络爆轰技术,设计了一种新型的低速飞片击靶加载装置,结合数值模拟和实验测 量,对驱动飞片的速度、平面性及装置结构参数进行了系统分析。实验结果表明,无氧铜飞片可以使直径 100mm、厚度3mm 的飞片在飞行距离2mm 内达到稳定的飞行状态,击靶速度在200~350m/s范围内连 续可调,飞片击靶平面范围大、速度均匀、平面性好,为实现低冲击应力的一维应变加载提供了参考。
关键词: 爆炸力学, 冲击加载, 网络, 爆轰, 飞片
实现材料高应变率拉伸加载的爆炸膨胀环技术
汤铁钢, 李庆忠, 陈永涛, 谷岩, 刘仓理
2009, 29(5): 546-549. doi: 10.11883/1001-1455(2009)05-0546-04
设计了新型的爆炸膨胀环实验加载装置,加载装置中采用爆炸丝线起爆方式,避免了传统装置中对碰爆轰波加载时的应力不均匀性。利用新型的爆炸膨胀环实验技术研究了无氧铜材料的动态性能,利用激光位移干涉仪测量了试样环的径向速度历史,处理数据获得了无氧铜材料的流动应力-塑性应变-应变率的关系,为进一步利用爆炸膨胀环实验技术研究材料在高应变率拉伸加载时的本构关系奠定了基础。
关键词: 爆炸力学, 爆炸膨胀环, 冲击拉伸实验, 无氧铜, 高应变率
45钢柱壳膨胀断裂的应变率效应
汤铁钢, 李庆忠, 孙学林, 孙占峰, 金山, 谷岩
2006, 26(2): 129-133. doi: 10.11883/1001-1455(2006)02-0129-05
采用前照明高速分幅照相技术拍摄到在爆轰加载下45钢柱壳表面裂纹生成、扩展及产物泄漏过程的清晰图像,较准确地测量了膨胀断裂的时间与应变。 45钢柱壳在炸药爆轰加载下,断裂应变随应变率的增加而增加,当应变率达到一定值,断裂应变随应变率的增加而降低,出现了动态断裂中的塑性峰现象。
关键词: 固体力学, 应变率效应, 分幅照相, 45钢, 膨胀断裂
垫层对破片冲击起爆带壳炸药影响的数值模拟
张涛, 刘雨生, 高志鹏, 杨佳, 刘艺, 谷岩
2018, 38(6): 1241-1246. doi: 10.11883/bzycj-2017-0154
将战斗部简化为带钢壳和垫层的炸药组件,用3种不同厚度的材料作垫层,利用非线性有限元软件AUTODYN对高速破片侵彻、引爆带壳炸药的作用过程进行了数值模拟,得到了高速破片冲击起爆带壳带垫层炸药的波后压力剖面。对不同厚度多种材料作为垫层时带壳炸药的冲击到爆轰距离进行了对比分析,结果表明,通过控制垫层的材料和厚度,可以对破片冲击起爆带壳炸药进行有效抑制。研究结果对战斗部破片起爆的防护设计具有指导意义。
关键词: 垫层, 带壳炸药, 高速飞片, 冲击起爆, 非线性有限元
单轴压缩下2种PBX炸药的动态变形损伤及其温升效应
李涛, 傅华, 李克武, 谷岩, 刘仓理
2017, 37(1): 120-125. doi: 10.11883/1001-1455(2017)01-0120-06
通过炸药单轴压缩实验,利用高速摄影和高速红外热像仪,对2种典型PBX炸药变形损伤过程和温升效应进行了实时观测。实验结果表明,2种典型PBX炸药的损伤以及温升效应表现出明显差别:低粘结剂含量的炸药表现出明显的脆性特征,材料应力应变曲线中的应变软化阶段是伴随着材料损伤的演化过程,最终的失稳破坏导致样品中贯穿裂纹的形成,非均匀的裂纹分布对应于局部高温带的出现; 高粘结剂含量的炸药表现出明显的韧性特征,材料应力应变曲线未出现应变软化现象,变形损伤分布较均匀,但剪切方向出现网络状的温升分布。
关键词: 固体力学, 损伤, 温升效应, 单轴压缩, 塑料粘结炸药
爆轰波对碰驱动下金属圆管膨胀变形特性研究
张崇玉, 谷岩, 张世文, 孙学林, 彭其先
2005, 25(3): 222-226. doi: 10.11883/1001-1455(2005)03-0222-05
采用高速分幅摄影和激光速度干涉仪(velocity interferometer system for any reflector, VISAR)联合测试技术,对HR-2钢管在爆轰波对碰驱动下的膨胀变形特性进行了研究。实验得到了圆管膨胀变形的过程图像以及圆管特定部位径向膨胀的位移-时间曲线和速度-时间曲线。采用LSDYNA-3D程序对HR-2钢管的膨胀变形过程进行了数值模拟,计算结果与实验结果吻合较好。
关键词: 爆炸力学, 膨胀变形, VISAR测速, HR-2钢管, 爆轰波对碰, 数值模拟
40 kg TNT当量爆炸塔的振动监测及分析
胡八一, 肖智强, 谷岩, 刘宇, 冯东升, 刘军
2018, 38(4): 918-924. doi: 10.11883/bzycj-2016-0260
运用速度传感器和拾振器,对40 kg TNT当量爆炸塔在15、20、25和40 kg TNT炸药爆炸加载下爆炸塔旁侧实验室所在地面、屋顶以及塔顶的振动速度进行监测分析。测试结果表明:在本实验条件下实验室地面质点振动速度峰值均小于5 cm/s,振动持续时间为5~10 s,振动频率一般高于10 Hz;屋顶的竖向振动峰值是水平向的6~7倍,即存在显著的竖向振动放大效应。小波包分析表明:地面竖向振动携带的能量是水平向振动携带能量的2.5~4.0倍,质点振动信号中95%以上的能量处于0~160 Hz频带,而竖向振动中90%以上的能量集中在10~40 Hz范围。研究结果提示:6 m深隔振沟的隔振效果十分有限,在超过5 kg TNT当量的加载条件下,欲取得理想的隔振效果,应选择独立地基和隔振支座的减振设计方式。
关键词: 爆炸塔, 振动速度, 小波包分析, 能量分布
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