• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
  • EI、Scopus、CA、JST收录
  • 力学类中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊、CSCD统计源期刊

含能破片引爆带壳炸药过程的数值模拟

李旭锋 李向东 顾文彬 李裕春 秦入平

李旭锋, 李向东, 顾文彬, 李裕春, 秦入平. 含能破片引爆带壳炸药过程的数值模拟[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(2): 202-208. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0202-07
引用本文: 李旭锋, 李向东, 顾文彬, 李裕春, 秦入平. 含能破片引爆带壳炸药过程的数值模拟[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(2): 202-208. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0202-07
Li Xuezheng, Wang Minchao. Particle velocity models on small yields underground explosions[J]. Explosion And Shock Waves, 2017, 37(5): 899-905. doi: 10.11883/1001-1455(2017)05-0899-07
Citation: Li Xu -feng, Li Xiang -dong, Gu Wen -bin, Li Yu -chun, Qin Ru -ping. Numerical simulation on detonating shelled explosives by energetic fragments[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(2): 202-208. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0202-07

含能破片引爆带壳炸药过程的数值模拟

doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0202-07
基金项目: 国家自然科学基金项目(10902053)
详细信息
    作者简介:

    李旭锋(1975—), 男, 博士研究生, 助理工程师

  • 中图分类号: O381; TJ414.1

Numerical simulation on detonating shelled explosives by energetic fragments

Funds: Supported by the National Natural Science Foundation of China (10902053)
More Information
  • 摘要: 将引爆模拟战斗部等效为带铝壳炸药,设计了一种新型含能破片作为毁伤元,利用非线性有限元LS -DYNA软件对该含能破片侵彻、引爆带壳炸药的作用过程进行了数值模拟。用“升降法”得到了该“含能破片”对不同盖板厚度带壳炸药的引爆速度,同时与普通破片引爆同规格带壳炸药进行了对比,并进行了实验验证。结果表明,通过控制含能破片的撞击速度和含能物质的延迟起爆时间,可有效引爆盖板厚度为8~16mm的带铝壳炸药。
  • 图  1  含能破片结构示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of energetic fragment

    图  2  典型参照点位置

    Figure  2.  Typical selection points

    图  3  普通破片撞击带壳炸药时的压力曲线

    Figure  3.  Pressure curves of detonating shelled explosives with ordinary fragment

    图  4  含能破片引爆带壳炸药时的压力曲线

    Figure  4.  Pressure curves of detonating shelled explosives with energetic fragment

    图  5  含能破片引爆时装药的应力状态

    Figure  5.  Stress state of explosive with energetic fragment

    图  6  带壳炸药的引爆情况

    Figure  6.  Detonation cases of shelled explosives

    图  7  参照点位置

    Figure  7.  Typical reference points

    图  8  破片延迟23μs起爆时参照点的压力

    Figure  8.  Pressure curves of reference points under 23μs delay time

    图  9  破片延迟24μs起爆时参照点的压力

    Figure  9.  Pressure curves of reference points under 24μs delay time

    图  10  破片延迟27μs起爆时参照点的压力

    Figure  10.  Pressure curves of reference points under 27μs delay time

    图  11  带壳炸药的引爆情况

    Figure  11.  Detonation cases of shelled explosives

    图  12  参照点的压力

    Figure  12.  Pressure curves of reference points

    图  13  破片、带壳炸药和装药引爆、半爆后壳体碎片

    Figure  13.  Energetic fragment, shelled explosives and detritus after detonation and incomplete detonation

  • [1] 王树山, 李朝军, 马晓飞, 等.钨合金破片对屏蔽装药撞击起爆的实验研究[J].兵工学报, 2001, 22(2): 189-191. doi: 10.3321/j.issn:1000-1093.2001.02.012

    Wang Shu-shan, Li Chao-jun, Ma Xiao-fei, et al. An experimental study on the initiation of covered charge impacted by tungsten alloy fragments[J]. Acta Armamentarii, 2001, 22(2): 189-191. doi: 10.3321/j.issn:1000-1093.2001.02.012
    [2] 洪建华, 陶江源.杀伤破片击穿和引爆靶弹的分析与研究[J].弹道学报, 2002, 14(4): 60-66. doi: 10.3969/j.issn.1004-499X.2002.04.012

    Hong Jian-hua, Tao Jiang-yuan. Study of fragment penetrating and detonate target missile[J]. Journal of Ballistics, 2002, 14(4): 60-66. doi: 10.3969/j.issn.1004-499X.2002.04.012
    [3] David D. Prediction the initiation of high explosive in warheads subjected to fragment impact[C]//Second Ballistics Symposium on Classified Topics ADPA. 1992: 10.
    [4] 陈海利, 蒋建伟, 门建兵.破片对带铝壳炸药的冲击起爆数值模拟研究[J].高压物理学报, 2006, 20(1): 109-112. doi: 10.3969/j.issn.1000-5773.2006.01.021

    Chen Hai-li, Jiang Jian-wei, Men Jian-bing. Numerical simulation of fragment impacting on charge with aluminum shell[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2006, 20(1): 109-112. doi: 10.3969/j.issn.1000-5773.2006.01.021
    [5] 宋浦, 梁安定.破片对柱壳装药的撞击毁伤试验研究[J].弹箭制导学报, 2006, 26(1): 87-92. http://www.cqvip.com/QK/97591A/200601/21452262.html

    Song Pu, Liang An-ding. Experimental investigation on charges covered shell damaged fragments impact[J]. Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance, 2006, 26(1): 87-92. http://www.cqvip.com/QK/97591A/200601/21452262.html
    [6] 梁争峰, 袁宝慧.破片撞击起爆屏蔽B炸药的数值模拟和实验[J].火炸药学报, 2006, 29(1): 5-9. doi: 10.3969/j.issn.1007-7812.2006.01.002

    Liang Zheng-feng, Yuan Bao-hui. Numerical simulation and experiment study of the initiation of shielded composition B impacted by fragment[J]. Chinese Journal of Explosives & Propellants, 2006, 29(1): 5-9. doi: 10.3969/j.issn.1007-7812.2006.01.002
    [7] 董小瑞, 隋树元, 马晓青.破片对屏蔽炸药的撞击起爆研究[J].弹箭与制导学报, 1997(2): 1-4. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/hbgxyxb199903013
    [8] 李晋庆, 胡焕性.不同破片对模拟战斗部的毁伤实验研究[J].火炸药学报, 2004, 27(1): 26-29. doi: 10.3969/j.issn.1007-7812.2004.01.008

    Li Jin-qing, Hu Huan-xing. Experimental investigation on damage to simulative by different fragments[J]. Chinese Journal of Explosives & Propellants, 2004, 27(1): 26-29. doi: 10.3969/j.issn.1007-7812.2004.01.008
    [9] 张泰华, 赵壮华, 范时俊.冲击作用下凝聚态含能材料热点形成热-机械分析[J].爆炸与冲击, 1996, 16(4): 333-340. http://www.bzycj.cn/article/id/10540

    Zhang Tai-hua, Zhao Zhuang-hua, Fan Shi-jun. A thermomechanical analysis of shock-induced hot spot formation in condensed energetic materials[J]. Explosion and Shock Waves, 1996, 16(4): 333-340. http://www.bzycj.cn/article/id/10540
    [10] 韩小平, 张元冲, 沈亚鹏, 等. Comp B复合炸药动态压缩力学性能和本构关系研究[J].实验力学, 1996, 11(3): 303-310. http://www.cqvip.com/Main/Detail.aspx?id=2027988

    Han Xiao-ping, Zhang Yuan-chong, Shen Ya-peng, et al. Dynamic behavior and constitutive model of Comp B explosive[J]. Journal of Experimental Mechanics, 1996, 11(3): 303-310. http://www.cqvip.com/Main/Detail.aspx?id=2027988
    [11] 胡湘渝.凝聚炸药二维冲击波起爆研究[D].北京: 北京理工大学, 1999.
    [12] 王树山, 隋树元.铸装B炸药冲击起爆特性试验[J].火工品, 2001(2): 18-20. doi: 10.3969/j.issn.1003-1480.2001.02.006

    Wang Shu-shan, Sui Shu-yuan. Tests on shock initiation characteristics of composition B charge[J]. Initiators & Pyrotechnics, 2001(2): 18-20. doi: 10.3969/j.issn.1003-1480.2001.02.006
    [13] 赵国志, 张运法.常规战斗部系统工程设计[M].南京: 南京理工大学, 2000: 288-299.
    [14] 李旭锋.含能破片对模拟战斗部的引爆机理研究[D].南京: 南京理工大学, 2006.
    [15] 赵国志, 张运法.战术导弹战斗部毁伤作用机理[M].南京: 南京理工大学, 2000: 117-124.
    [16] 赵海鸥. LS-DYNA动力分析指南[M].北京: 兵器工业出版社, 2003: 74-112.
  • 期刊类型引用(31)

    1. 徐旸. 厚煤层工作面窄煤柱沿空掘巷静态切顶技术研究. 煤. 2024(03): 65-68+82 . 百度学术
    2. 谈博海,姚囝,杜键,孙明伟,刘海,关文超. 膨胀型浆体注浆锚杆拉拔力学特性及损伤失效机制研究. 岩石力学与工程学报. 2024(12): 3058-3069 . 百度学术
    3. 吴俊杰,袁瑞甫,解帅帅,程高宇,李辉. 静态破碎剂膨胀性能测试及施工工艺优化. 地下空间与工程学报. 2024(06): 2034-2044 . 百度学术
    4. 王献杰,吴爱军,鲁力,田世祥,张英,刘静雯. 加热装置对静态破碎剂膨胀性能的影响. 工程爆破. 2024(06): 114-119 . 百度学术
    5. 张海龙. 瞬时胀裂破岩技术在厚层砂岩顶板控制中的应用. 陕西煤炭. 2023(04): 187-191+216 . 百度学术
    6. 刘迪,顾云,孙飞,李飞,陈顺禄,刘勤杰. 基于聚能射流的岩石定向劈裂机制. 爆炸与冲击. 2023(08): 81-91 . 本站查看
    7. 马丽洁,左安家,李昊,李迪. 静态膨胀剂体积增长率的实验研究. 云南化工. 2022(01): 14-16 . 百度学术
    8. 史伟华,徐安东,万迎新,吕谦和,张骞. 绳锯牵拉破碎混凝土排水渠方案优化分析. 青岛大学学报(自然科学版). 2022(02): 72-77 . 百度学术
    9. 戴选锋,关盛杰,李小龙,王攀,孔德森. 钻孔灌注桩桩头静态破碎参数优化研究. 山东科技大学学报(自然科学版). 2022(03): 75-82 . 百度学术
    10. 郑文忠,李瑞森,徐笠博,侯晓萌. 静态破碎技术研究综述与建议. 哈尔滨工业大学学报. 2021(05): 190-200 . 百度学术
    11. 钟振,杨熙华,顾杨圣,娄荣,夏才初,包春燕. 混凝土静态破碎剂膨胀性能及其破碎孔径优化. 三峡大学学报(自然科学版). 2021(04): 56-61 . 百度学术
    12. 李小龙,关盛杰,高帅,王彦军,刘世强,孔德森. 钻孔灌注桩桩头静态破碎原理与裂纹发展机理. 科学技术与工程. 2021(22): 9549-9553 . 百度学术
    13. 何方. 液压劈裂技术在隧道静态破碎开挖中的应用. 矿产与地质. 2021(06): 1198-1204 . 百度学术
    14. 张志伟,谢益盛,张鹏鹏. 静力定向破岩技术在处理巷道悬顶问题中的研究与应用. 煤炭工程. 2020(02): 69-73 . 百度学术
    15. 娄荣,陈威文,钟振,周卫东,张鑫,王艳丽,杨熙华. 基于XFEM的RC梁静态破碎研究. 工程爆破. 2020(01): 15-20 . 百度学术
    16. 姜智盛,郑文忠,李瑞森,侯晓萌. 混凝土块体静态破碎试验研究. 哈尔滨工业大学学报. 2020(06): 188-193 . 百度学术
    17. 刘文,吴爱军,王辉,张龙. 铅锌尾矿砂掺量对静态破碎剂性能影响的实验研究. 爆破. 2020(02): 121-126+140 . 百度学术
    18. 周云涛,石胜伟,谢忠胜,张勇,王林峰. 直立岩层边坡岩体的静态爆破参数试验研究. 金属矿山. 2020(06): 184-190 . 百度学术
    19. 李瑞森,郑文忠,徐笠博,王英. 静态破碎剂对钢管径向膨胀压应力试验. 哈尔滨工业大学学报. 2020(10): 19-27 . 百度学术
    20. 娄荣,陈威文,周方均,邢黎明,商圣波,倪晓静. 钢筋混凝土构件的大孔径静态破碎技术研究. 爆破. 2020(04): 127-131 . 百度学术
    21. 谢益盛,杨光辉,黄小朋. 静态破碎剂膨胀力学性能试验研究. 煤矿安全. 2019(03): 9-12+16 . 百度学术
    22. 李胜,李宗杰,罗明坤. 煤岩静态破碎剂合理组分及配比实验研究. 爆破. 2018(01): 137-141+153 . 百度学术
    23. 宫志颖,马芹永. 切缝PVC管导向静态破裂混凝土试块试验与分析. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2018(02): 48-52 . 百度学术
    24. 张嘉勇,崔啸,许慎,吕志强,周宝生,孙胜. 铁尾矿粉对静态破碎剂反应温度影响研究. 矿产综合利用. 2018(02): 121-124 . 百度学术
    25. 龚迪光,陈军斌,曲占庆,郭天魁. 径向井排引导水力压裂裂缝扩展机理研究. 西南石油大学学报(自然科学版). 2018(05): 122-130 . 百度学术
    26. 马芹永,薛志翔,宫志颖,李敏. 钢筋混凝土梁静态破裂试验与应变分析. 爆破. 2017(03): 14-19+36 . 百度学术
    27. 薛志翔,马芹永. 钢筋混凝土试块静态破裂试验与分析. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2017(01): 60-64 . 百度学术
    28. 刘锦伟,谢雄刚,刘锦礼,郭鹏飞. 静态膨胀剂喷孔伤人事故风险分析及预防对策. 建筑技术. 2017(04): 368-370 . 百度学术
    29. 葛进进,徐颖,郑志涛. 水剂比对静态破碎效果影响的试验研究. 煤炭技术. 2017(02): 175-176 . 百度学术
    30. 冯颖. 钢筋混凝土内支撑结构在超大深基坑中的应用. 施工技术. 2016(S1): 147-150 . 百度学术
    31. 李松,周旭,杨陆海,林强. 无声破碎材料在复杂厂区内岩体开挖中的应用. 采矿技术. 2016(04): 91-93 . 百度学术

    其他类型引用(26)

  • 加载中
图(13)
计量
  • 文章访问数:  4546
  • HTML全文浏览量:  505
  • PDF下载量:  765
  • 被引次数: 57
出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-24
  • 修回日期:  2012-12-17
  • 刊出日期:  2014-03-25

目录

    /

    返回文章
    返回