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等压假设下考虑化学反应动力学影响的约束爆炸准静态压力的计算

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爆炸与冲击 2013年第4期33卷 375-380页

作者：钟巍田宙西北核技术研究所陕西西安710024

为研究约束爆炸后爆炸产物与约束空间内的氧气发生化学反应对约束爆炸准静态压力的影响,从能量守恒和理想气体状态方程出发,基于爆炸后产物膨胀过程的等压假设模型,建立了约束爆炸准静态压力计算公式,并对TNT炸药爆炸后发生的化学反应... 详细信息

为研究约束爆炸后爆炸产物与约束空间内的氧气发生化学反应对约束爆炸准静态压力的影响,从能量守恒和理想气体状态方程出发,基于爆炸后产物膨胀过程的等压假设模型,建立了约束爆炸准静态压力计算公式,并对TNT炸药爆炸后发生的化学反应与约束空间内准静态压力大小的关系进行分析。计算得到不同药量体积比下,TNT炸药约束爆炸后的准静态压力,计算结果与实验结果符合较好,可应用于其他类型炸药,并为预测约束爆炸后的准静态压力提供理论依据和估算方法。

关键词：爆炸力学准静态压力等压假设约束爆炸药量体积比

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TNT内爆炸准静态压力特性

爆炸与冲击 2018年第6期38卷 1429-1434页

作者：张玉磊苏健军李芝绒蒋海燕仲凯王胜强西安近代化学研究所陕西西安710065

为研究密闭空间内TNT爆炸准静态压力特性,通过理论分析得到了准静态压力计算模型,以爆炸罐和爆炸舱室为典型密闭空间环境开展了系列TNT内爆炸实验。结果表明,准静态压力的上升伴随着内爆炸冲击波的多次反射,反射结束后准静态压力到达峰... 详细信息

为研究密闭空间内TNT爆炸准静态压力特性,通过理论分析得到了准静态压力计算模型,以爆炸罐和爆炸舱室为典型密闭空间环境开展了系列TNT内爆炸实验。结果表明,准静态压力的上升伴随着内爆炸冲击波的多次反射,反射结束后准静态压力到达峰值,药量-容积比是准静态压力的主要影响因素,准静态压力峰值及上升速率随着药量-容积比的增加而增加;基于实验数据拟合得到了TNT内爆炸准静态压力峰值经验公式,可用于准静态压力峰值预估及内爆炸威力评估。

关键词： TNT 内爆炸准静态压力药量-容积比

准静态压力作用下岩体爆破成缝方向与机理的研究

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爆炸与冲击 1990年第1期10卷 76-84页

作者：高金石杨军张继春西安冶金建筑学院

本文在讨论了现有的爆破成缝理论以后,首先将岩体在爆生气体作用下的成缝过程分为开裂、扩展和止裂三个阶段,建立了这三个阶段的力学模型。然后,着重分析了爆破成缝方向和机理,提出了相应的断裂判据。最后,结合在大理石试块上进行的爆... 详细信息

本文在讨论了现有的爆破成缝理论以后,首先将岩体在爆生气体作用下的成缝过程分为开裂、扩展和止裂三个阶段,建立了这三个阶段的力学模型。然后,着重分析了爆破成缝方向和机理,提出了相应的断裂判据。最后,结合在大理石试块上进行的爆破成缝试验,通过计算分析,验证了本文提出的成缝机理。

关键词：准静态压力岩体爆破成缝断裂判据

内爆炸准静态压力对球形容器弹性动态响应的影响

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含能材料 2019年第8期27卷 698-707,I0005页

作者：孙琦董奇杨沙张刘成中国工程物理研究院化工材料研究所

将球形容器内爆载荷简化为首个冲击波和准静态压力两部分,利用单自由度模型对球壳弹性动态响应过程建立力学分析模型并推导出径向位移响应解,LS-DYNA数值模拟结果与力学分析结果吻合较好,验证了该分析方法的可靠性。通过对所得到的球壳... 详细信息

将球形容器内爆载荷简化为首个冲击波和准静态压力两部分,利用单自由度模型对球壳弹性动态响应过程建立力学分析模型并推导出径向位移响应解,LS-DYNA数值模拟结果与力学分析结果吻合较好,验证了该分析方法的可靠性。通过对所得到的球壳径向位移响应公式进行分析,获得了内爆炸准静态压力对位移响应的影响效应。研究发现,首个脉冲作用时间和准静态压力存在临界值,对最大位移出现时刻具有决定性影响,其中首个脉冲作用时间临界值与结构固有频率有关,准静态压力临界值与首个脉冲压力峰值及作用时间、结构频率、壳体厚度、材料弹性模量和泊松比等因素有关;最大位移出现于准静态压力作用期间时随准静态压力增大而增大,出现在首个脉冲作用期间时则不受准静态压力影响;最小位移随准静态压力增大而增大,后续等幅振幅值随准静态压力增大而减小。研究结果表明,采用多次使用型容器开展有限空间内爆炸效应威力评估时,不仅应考虑爆炸载荷首个脉冲冲量与后续准静态压力的具体细节,还应与结构动态响应历程和结构自身参数分析紧密结合。

关键词：有限空间内爆炸爆炸容器准静态压力冲击载荷动态响应

泄压口面积对温压炸药内爆炸准静态压力的影响

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火炸药学报 2020年第5期43卷 521-525,I0004页

作者：张玉磊陈华韩璐李尚青袁建飞苏健军西安近代化学研究所陕西西安710065 中国人民解放军96901部队北京100094

为研究泄压条件下准静态压力峰值及其衰减规律,采用带有泄压口的长方形爆炸室开展了温压炸药内爆炸试验,获取了4种典型比例泄压面积下准静态压力时程曲线,分析了泄压口面积对准静态压力峰值及衰减规律的影响。结果表明,随着泄压口面积... 详细信息

为研究泄压条件下准静态压力峰值及其衰减规律,采用带有泄压口的长方形爆炸室开展了温压炸药内爆炸试验,获取了4种典型比例泄压面积下准静态压力时程曲线,分析了泄压口面积对准静态压力峰值及衰减规律的影响。结果表明,随着泄压口面积的增加,准静态压力峰值、峰值到达时间、上升速率峰值和准静态持续时间均减小,而压力下降速率增加。泄压和密闭条件下的准静态压力峰值qA和q0与泄压口面积A和密闭空间容积V之间满足qA[]q0=f(A[]V2/3)的函数关系,准静态压力q(t)满足q(t)/qA=f(A/V)的函数关系;若峰值压力下降不大于10%时可忽略泄压对峰值的影响,则A/V2/3应不大于0.0085,与文献给出的A/V2/3≤0.0215相差较大;在现有研究和试验数据基础上,建立了与试验结果吻合度较高的不同泄压口面积下实时准静态压力q(t)的经验公式,可用于泄压条件下的温压炸药内爆炸准静态压力预估。

关键词：爆炸力学温压炸药内爆炸准静态压力泄压口面积

内爆炸准静态压力对球形容器弹塑性动态响应的影响

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含能材料 2020年第1期28卷 25-31页

作者：孙琦董奇杨沙张刘成中国工程物理研究院化工材料研究所

利用单自由度模型对球壳弹塑性动态响应过程进行力学分析并推导出解析解,得到等向强化双线性弹塑性球壳在考虑准静态压力的内爆炸载荷作用下径向位移响应公式,解析结果与数值模拟结果吻合较好。对屈服发生于首个脉冲阶段和准静态压力阶... 详细信息

利用单自由度模型对球壳弹塑性动态响应过程进行力学分析并推导出解析解,得到等向强化双线性弹塑性球壳在考虑准静态压力的内爆炸载荷作用下径向位移响应公式,解析结果与数值模拟结果吻合较好。对屈服发生于首个脉冲阶段和准静态压力阶段的两种情况进行分析,获得了准静态压力对球壳弹塑性动态响应的影响规律。研究发现,若屈服发生于准静态压力阶段,进入屈服阶段时刻会受准静态压力幅值影响,随准静态压力的增大而减小;无论屈服发生于哪个阶段,最大位移均出现于准静态压力阶段,且出现时刻有明显差异,最大位移值随着准静态压力幅值的增大而显著增大;与弹性响应结果相比,在弹塑性响应分析中准静态压力幅值对最大位移的影响更为显著。研究表明,在炸药的威力评估工作中,针对准静态压力效应采取结构弹塑性响应分析更有实用价值和指导意义。

关键词：有限空间内爆炸爆炸容器准静态压力冲击载荷弹塑性动态响应

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一种温压内爆炸准静态压力测量方法研究

传感技术学报 2016年第2期29卷 208-212页

作者：李芝绒翟红波闫潇敏袁建飞西安近代化学研究所西安710065

针对有限空间温压爆炸准静态压力准确测量问题,依据传压管道滤波效应特性,设计了一种准静态压力测量组件,建立了温压内爆炸准静态压力测量方法。采用圆柱杆上的螺旋形凹槽结构,与内管壁组成了微型传压管道,与压阻型压力传感器配合,形成... 详细信息

针对有限空间温压爆炸准静态压力准确测量问题,依据传压管道滤波效应特性,设计了一种准静态压力测量组件,建立了温压内爆炸准静态压力测量方法。采用圆柱杆上的螺旋形凹槽结构,与内管壁组成了微型传压管道,与压阻型压力传感器配合,形成一种准静态压力测量组件,抑制了爆炸压力波中高频冲击波分量的传播,减小了爆炸光、热对压力传感器性能的影响。在激波管和准静态压力校准装置上,分别测量了压力组件的输出信号,得到测量组件的升压时间小于0.24 ms,测量误差小于0.6%,满足内爆炸场准静态压力的测试需求。目前,该测量方法已用于温压炸药内爆炸效应试实验中,为温压炸药爆炸释能评估提供了测试基础。

关键词：爆炸力学准静态压力管道效应频响测量误差

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内爆载荷作用下泄压容器准静态压力特性

应用数学和力学 2023年第10期44卷 1236-1249页

作者：解江潘汉源李漩王立轩蒋逸伦冯振宇中国民航大学科技创新研究院天津300300 民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

为了研究泄压容器内部准静态压力特性,采用AUTODYN软件提出并建立了3种柱形泄压容器的数值模型,分别包括一端开口的敞口泄压容器、在开口处设有可冲出端盖的带泄压盖容器、将泄压盖与容器通过剪切销连接的带剪切销泄压容器.以Bernoulli... 详细信息

为了研究泄压容器内部准静态压力特性,采用AUTODYN软件提出并建立了3种柱形泄压容器的数值模型,分别包括一端开口的敞口泄压容器、在开口处设有可冲出端盖的带泄压盖容器、将泄压盖与容器通过剪切销连接的带剪切销泄压容器.以Bernoulli方程为基础建立了理论简化模型,模拟了敞口泄压容器内部的准静态压力;以能量守恒方程为基础建立理论简化模型,模拟了不同起爆药量下带泄压盖容器的准静态压力;最后,探讨了剪切销在剪断和未剪断时对带剪切销泄压容器内部压力的影响.该文建立了文献中的数值模型,准静态压力计算结果与文献中的实验结果吻合情况良好,验证了计算方法的可靠性.结果表明:敞口泄压容器内部压力衰减迅速,准静态阶段持续时间较短,以Bernoulli方程为基础的理论简化模型能够较好地预测泄压容器内部压力衰减至大气压力的时间;带泄压盖容器内冲击波沿轴向做往复式传播,以能量守恒方程为基础的理论模型能够较好地预测在泄压过程中的准静态压力;剪切销未剪断时,容器内部准静态压力呈现明显的平台效应;对比无剪切销的工况,18 mm直径的剪切销剪断后,容器内部压力变化趋势基本一致,泄压盖的飞出时间提前了0.25 ms.研究结果可为泄压容器的结构设计提供理论基础和参考.

关键词：泄压容器泄压盖内爆炸准静态压力

水雾环境下密闭舱室内爆准静态压力特性试验研究

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中国舰船研究 2024年第3期19卷 174-181页

作者：习修义李俊张娅王志平陈威李营李晓彬武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063 北京理工大学先进结构技术研究院北京100081

[目的]旨在探究水雾环境下的密闭舱室内爆准静态压力特性。[方法]首先,基于绝热的理想气体舱室内爆准静态压力理论模型,新增2个假设,建立水雾环境下的密闭舱室内爆准静态压力理论模型;然后,以药量为自变量,开展有/无水雾的密闭舱室内爆... 详细信息

[目的]旨在探究水雾环境下的密闭舱室内爆准静态压力特性。[方法]首先,基于绝热的理想气体舱室内爆准静态压力理论模型,新增2个假设,建立水雾环境下的密闭舱室内爆准静态压力理论模型;然后,以药量为自变量,开展有/无水雾的密闭舱室内爆对照试验,测量准静态压力以验证水雾对准静态压力的削弱效应,并得到准静态压力经验公式。[结果]理论模型和试验数据分析表明:随着药量-体积比的增大,水雾减弱了内爆准静态压力的增强能力,增长率逐渐降低;引入后燃烧修正项的理论公式与经验公式均可用于预估舱内准静态压力峰值。[结论]试验结果验证了水雾对准静态压力的削弱效应,基于理论模型和相关试验数据拟合得到了水雾环境下内爆准静态压力峰值的经验公式。

关键词：密闭舱室内爆水雾准静态压力

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