聚能切割參數(shù)設(shè)計(jì)

1、解放軍理工大學(xué)碩士學(xué)位論文共80頁(yè)第13頁(yè)第二章第二章影響線型聚能裝藥侵徹能力的因素影響線型聚能裝藥侵徹能力的因素爆炸切割是利用聚能原理來(lái)切割堅(jiān)硬物質(zhì)的爆炸新技術(shù)。由于切割都是沿著一個(gè)面切割出一條窄縫來(lái)，因此，多采用平面對(duì)稱型藥型罩。線型聚能裝藥是一種長(zhǎng)條形帶有空腔的裝藥，在空腔中嵌有金屬藥型罩。藥型罩的形狀可以是圓弧形或各種不同頂角的楔形，藥型罩的材料可以是銅、鋼、鋁、鉛等。利用這種裝藥可制成各種爆炸切割器，圖2.1為線型聚能裝藥的基

2、本構(gòu)形。2.1線型聚能裝藥作用的基本原理線型聚能裝藥作用的基本原理當(dāng)炸藥起爆后，爆轟波一方面沿著炸藥的長(zhǎng)度方向傳播，另一方面沿著藥型罩運(yùn)動(dòng)，聚能作用使爆炸能量向藥型罩會(huì)聚，爆轟產(chǎn)物以高達(dá)幾十萬(wàn)大氣壓的壓力作用于藥型罩，并將其壓垮，而后向?qū)ΨQ軸閉合運(yùn)動(dòng)，并在對(duì)稱平面內(nèi)發(fā)生高速碰撞，藥型罩內(nèi)壁附近的金屬在對(duì)稱平面上擠出一塊向著裝藥底部以高速運(yùn)動(dòng)的片狀射流，通常稱之為“聚能刀”。它一般是呈融熔狀態(tài)（熱塑狀態(tài)）的高速金屬射流，其頭部速度大約30

3、00～5000ms，集中了很高的能量。金屬射流在飛行中不斷拉長(zhǎng)，當(dāng)它與金屬靶板發(fā)生相互作用時(shí)，迫使靶板表面壓力突然達(dá)到幾百萬(wàn)大氣壓。在高壓作用下，靶板表面金屬被排開(kāi)，向側(cè)表面堆積，而飛濺和汽化的不多。隨著射流和靶板的連續(xù)作用，金屬射流不斷損失能量并依附在金屬斷裂面上。爆炸切割器正是依靠這種片狀的“聚能刀”，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的切割作用。圖2.2為線型聚能裝藥射流形成和拉伸斷裂的示意圖，圖中所采用的起爆方式為典型的端部點(diǎn)起爆端部點(diǎn)起爆方式。可圖2

4、.1線型聚能裝藥的基本構(gòu)形線型聚能裝藥的基本構(gòu)形Fig.2.1Thebasicfigurationoflinearshapedge藥型罩炸藥對(duì)稱面xyz圖2.2LSC藥型罩壓垮和射流形成特性藥型罩壓垮和射流形成特性Fig.2.1LinercollapsejetfmationacteristicofaLSC杵體主射流外殼斷裂射流(a)起爆初時(shí)起爆初時(shí)(b)射流形成射流形成(c)射流斷裂射流斷裂解放軍理工大學(xué)碩士學(xué)位論文共80頁(yè)第15頁(yè)設(shè)藥

5、型罩的折轉(zhuǎn)角為（如圖2.4），則有，?（2.5）??cos11221????nn??即得，（2.6）??tg?設(shè)壓垮平面OAC與對(duì)稱平面OCD構(gòu)成的夾角為，此即為碰撞棱OC的V?形角之半，（2.7）???cossincos2????nk??按照經(jīng)典射流理論經(jīng)典射流理論，射流質(zhì)量由下式給出，（2.8）???cos121??LjMM式中ML為藥型罩質(zhì)量，將（2.7）式代入（2.8），可得射流質(zhì)量為，（2.9）????cossin121??L

6、jMM在高壓作用下，藥型罩材料可近似為理想不可壓縮流體。藥型罩OB在其垂直法平面（即Oxs平面）內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可按飛板飛行曲線的一般理論來(lái)求解。在圖2.4中，s=f(x)為飛行曲線，（2.10）??xfdxdstg????式中為飛板彎折角。碰撞來(lái)流速度在Oxyz坐標(biāo)系中可表示為，?（2.11）kvjvivvdddf???????????????cossinsinsincos由于切割器以O(shè)xy面為對(duì)稱面，兩邊的藥型罩在在飛行中將在Oxy面上發(fā)生

7、碰撞，在Oxy平面上的碰撞點(diǎn)連線（在二維碰撞時(shí)為駐點(diǎn)連線，以下稱為碰撞棱）圖2.4飛板飛行曲線及彎折角飛板飛行曲線及彎折角θ圖Fig.2.4Flightcurvebendingangleofflyingplates=f(x)爆轟方向θsvdx爆轟產(chǎn)物炸藥yxy′x′βi??i?j→j→′δv′δjx′v′sy′δszv′圖2.5坐標(biāo)關(guān)系與二維碰撞圖坐標(biāo)關(guān)系與二維碰撞圖Fig.2.5Codinaterelation2Dcollisionp