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装药埋深对地表空气冲击波影响的试验研究

火炸药学报 2023年第4期46卷 327-334页

作者：杨峰翟红波苏健军李尚青肖洋刘伟西安近代化学研究所陕西西安710065 军事科学院防化研究院北京102205

为研究土壤中装药埋深对地表空气冲击波传播规律的影响,开展了5kg TNT的触地爆炸试验以及埋深分别为0.108、0.228、0.85m的爆炸试验,获得了多个比例距离处的冲击波峰值压力、冲量以及正压作用时间数据,分析了埋深对冲击波传播特性的影... 详细信息

为研究土壤中装药埋深对地表空气冲击波传播规律的影响,开展了5kg TNT的触地爆炸试验以及埋深分别为0.108、0.228、0.85m的爆炸试验,获得了多个比例距离处的冲击波峰值压力、冲量以及正压作用时间数据,分析了埋深对冲击波传播特性的影响。结果表明,冲击波峰值压力和冲量随着埋深的增加而减小,随着爆距的增大而减小;触地爆炸比例距离为4的测点处其峰值压力是比例距离为1处的3.24%,埋深为0.108m的爆炸试验比例距离为4处的测点其峰值压力是比例距离为1处的25.02%;埋深为0.108m时,比例距离为1处的峰值压力和冲量分别是触地爆炸对应值的8.7%和20.4%;并对两种工况的正压作用时间进行了分析,触地爆炸的正压作用时间随爆心距增加呈指数增加,埋深为0.85m的爆炸试验其正压作用时间呈对数增加。通过对试验数据的进一步分析,建立了冲击波峰值压力、冲量与埋深、比例距离的工程计算模型,可用于浅埋爆炸时弹药威力评价与毁伤效能预估。

关键词：爆炸力学埋深浅埋爆炸空气冲击波峰值压力冲量正压作用时间

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沙土地面对柱形装药近地爆轰波的影响

弹箭与制导学报 2023年第1期43卷 8-15,23页

作者：吴浩吴国东王振宁王昊马俐康中北大学机电工程学院山西太原030051 瞬态冲击技术重点实验室北京102202 晋西工业集团有限责任公司山西太原030027

为了研究沙土地面对柱形装药冲击波传播的影响,运用AUTODYN-2D对不同爆高、不同入射角度的柱形装药对刚性地面和沙土地面近地爆炸进行数值模拟。通过对比不同爆高下装药垂直地面的数值模拟,发现爆高小于0.5 m时,沙土地面的凹坑会对冲击... 详细信息

为了研究沙土地面对柱形装药冲击波传播的影响,运用AUTODYN-2D对不同爆高、不同入射角度的柱形装药对刚性地面和沙土地面近地爆炸进行数值模拟。通过对比不同爆高下装药垂直地面的数值模拟,发现爆高小于0.5 m时,沙土地面的凹坑会对冲击波形成聚集效应,使得沙土地面附件的峰值超压大于刚性地面;爆高大于0.5 m时,沙土地面的吸能效应占据主要因素,使得刚性地面附件的峰值超压大于沙土地面,沙土地面的峰值超压相较于刚性地面平均衰减率约为20%;由于沙土地面松软特性,会增加正压作用时间,正压作用时间增加至少0.6 ms。通过对比装药不同方位角的数值模拟,方位角在0°~90°时装药两侧峰值超压有明显差异,方位角为0°时装药两侧峰值超压较大,毁伤效果更好。

关键词：冲击波峰值超压正压作用时间马赫波数值模拟

低附带毁伤弹药爆炸威力的理论分析与试验研究

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火炸药学报 2009年第2期32卷 21-24页

作者：姚文进王晓鸣李文彬顾晓辉南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094

为适应现代反恐作战的需求,提出了一种新型低附带毁伤弹药,根据爆炸力学相关理论建立了杀伤元抛撒速度与复合材料外壳、装药三者之间的关系模型。通过静爆试验,利用压力传感器测试出3种不同装药爆炸后的超压曲线。结果表明,从压力曲线... 详细信息

为适应现代反恐作战的需求,提出了一种新型低附带毁伤弹药,根据爆炸力学相关理论建立了杀伤元抛撒速度与复合材料外壳、装药三者之间的关系模型。通过静爆试验,利用压力传感器测试出3种不同装药爆炸后的超压曲线。结果表明,从压力曲线来看复合材料外壳装药与纯炸药、发泡塑料外壳装药爆炸产生的冲击波超压曲线不同,正压作用时间长。最后得出,与传统杀爆弹相比低附带毁伤弹的杀伤区域较小,而在较小的杀伤区域内杀伤效应更强。

关键词：爆炸力学低附带毁伤复合材料爆炸威力正压作用时间

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不同长径比药柱的空气冲击波参数特性研究

爆破 2012年第3期29卷 50-53,69页

作者：张建华肖雄张立吴芳杜文烨武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 安徽理工大学化学工程学院淮南232001

为了研究爆破实践中常采用的不同长径比的柱状药包空气冲击波参数特性。根据动力模型实验的相似关系,设计制作了6组不同长径比的RDX(黑索今)药包,并完成了爆炸冲击波参数的测试实验。实验结果表明:药包长径比对冲击波性质有一定影响,冲... 详细信息

为了研究爆破实践中常采用的不同长径比的柱状药包空气冲击波参数特性。根据动力模型实验的相似关系,设计制作了6组不同长径比的RDX(黑索今)药包,并完成了爆炸冲击波参数的测试实验。实验结果表明:药包长径比对冲击波性质有一定影响,冲击波最大压力上升时间随长径比的增大总体上表现为增大趋势;冲击波峰值超压随长径比的增大表现为减小趋势;冲击波正压和负压作用时间随长径比的增大基本保持不变。此研究的结果可作为进一步了解冲击波的参数特性和防爆安全的参考。

关键词：爆炸冲击波长径比最大压力上升时间峰值超压正压作用时间负压作用时间

等体积下铝氧摩尔比与氧化剂种类对温压炸药爆炸冲击波参数的影响

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火工品 2015年第2期 10-13页

作者：王兴龙王伯良赵新颖韩早李席南京理工大学江苏南京210094

为研究温压炸药等体积装药条件下铝氧摩尔比和氧化剂种类对其爆炸冲击波参数的影响,在密闭爆炸罐中进行内爆试验。试验中保持温压炸药的主体炸药中RDX与氧化剂配比为2∶1,改变温压炸药中铝粉含量及氧化剂种类,压制成相对密度为95%的等... 详细信息

为研究温压炸药等体积装药条件下铝氧摩尔比和氧化剂种类对其爆炸冲击波参数的影响,在密闭爆炸罐中进行内爆试验。试验中保持温压炸药的主体炸药中RDX与氧化剂配比为2∶1,改变温压炸药中铝粉含量及氧化剂种类,压制成相对密度为95%的等体积药柱。试验结果表明:当温压炸药的铝氧摩尔比在0.6左右时炸药的爆炸冲击波峰值超压、冲量和正压作用时间有最大值;温压炸药中氧化剂用KP取代AP后,冲击波峰值超压和冲量数值略有降低,正压作用时间缩短。

关键词：温压炸药铝氧摩尔比氧化剂冲击波正压作用时间密闭空间

不同量级TNT爆炸冲击波参数相似律实验研究

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弹箭与制导学报 2016年第6期36卷 53-56页

作者：张玉磊王胜强袁建飞李芝绒西安近代化学研究所西安710065

为研究不同量级的TNT装药爆炸冲击波参数相似律,开展了四种药量TNT静爆实验,获取了不同爆距地面测点的压力-时间曲线,得到了峰值超压、正压作用时间和正压冲量等冲击波参数,并与文献值进行了对比分析。结果表明,冲击波参数均满足爆炸相... 详细信息

为研究不同量级的TNT装药爆炸冲击波参数相似律,开展了四种药量TNT静爆实验,获取了不同爆距地面测点的压力-时间曲线,得到了峰值超压、正压作用时间和正压冲量等冲击波参数,并与文献值进行了对比分析。结果表明,冲击波参数均满足爆炸相似律,当比例距离小于3时,实验数据统计规律较差。通过拟合,得到了适用公斤级到百公斤级TNT爆炸的冲击波参数经验公式。

关键词：爆炸相似律峰值超压正压作用时间正压冲量比例距离

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爆炸冲击荷载作用下桥梁结构的动态响应分析

爆炸冲击荷载作用下桥梁结构的动态响应分析

作者：姜文恺西南交通大学

学位级别：硕士

桥梁作为交通工程中最重要的结构物,会受到偶然爆炸,爆炸冲击作用会导致桥梁结构破损甚至垮塌。桥梁抗爆性能研究已成为桥梁工程界面临的新课题,开展爆炸冲击荷载作用下桥梁的动态响应研究具有重要理论意义、工程应用价值和军事意义。... 详细信息

桥梁作为交通工程中最重要的结构物,会受到偶然爆炸,爆炸冲击作用会导致桥梁结构破损甚至垮塌。桥梁抗爆性能研究已成为桥梁工程界面临的新课题,开展爆炸冲击荷载作用下桥梁的动态响应研究具有重要理论意义、工程应用价值和军事意义。本文主要做了以下几方面工作:(1)分析爆炸基本原理,总结了国内外有关结构(桥梁结构)在爆炸冲击荷载作用下动态响应分析的理论研究方法和研究成果,阐述了开展结构抗爆研究的理论意义和工程应用价值。(2)通过理论分析方法,分析刚塑性梁受均布冲击荷载作用下动态响应。基于ANSYS软件建立梁的有限元数值分析模型,分析冲击荷载对梁结构变形以及动态响应的影响。(3)基于爆炸基本理论及相关经验参数公式,采用数值模拟方法,结合荷载简化的经验公式和混凝土特性,计算分析在不同冲击爆炸位置、不同峰值超压、不同正压作用时间下的混凝土箱梁桥的动态变形和动态响应。计算结果表明,爆炸荷载作用的位置对于桥梁结构的响应和损伤的部位有较大的影响,爆炸区域附近混凝土易破损,爆炸荷载产生拉应力对桥梁结构整体影响较大,爆炸冲击过程中,峰值超压越大,正压作用时间越长,桥梁结构的动态变形和响应越大,结构易破坏。

关键词：动态响应爆炸基本原理数值模拟峰值超压正压作用时间

负压条件下爆炸容器内爆炸冲击波传播规律研究

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负压条件下爆炸容器内爆炸冲击波传播规律研究

作者：陆军伟安徽理工大学

学位级别：硕士

炸药可以在真空环境下爆炸,而目前有关于负压或者真空环境下的炸药爆轰机理、爆炸冲击波传播理论还没有文献进行系统性的报道。探索负压环境下的爆炸冲击波传播规律,对于进一步丰富炸药爆炸理论具有重要学术意义,同时这些理论在真空爆... 详细信息

炸药可以在真空环境下爆炸,而目前有关于负压或者真空环境下的炸药爆轰机理、爆炸冲击波传播理论还没有文献进行系统性的报道。探索负压环境下的爆炸冲击波传播规律,对于进一步丰富炸药爆炸理论具有重要学术意义,同时这些理论在真空爆炸焊接、高原爆破、高原军事对抗乃至太空采矿等方面有着较重要的工程意义。为了研究负压条件下的冲击波传播特性,本文通过在自行研制的小型抽真空爆炸罐和大型5kg TNT当量球形爆炸容器中进行了不同初始压力下的爆炸冲击波波传播实验,初步获得了其特性参数（峰值超压、正压作用时间、比冲量、冲击波传播速度）,得到以下主要结论:（1）工业雷管在罐体内爆炸之后,冲击波不断地产生反射叠加,出现多个爆炸压力峰值,随着冲击波的传播,其能量会不断衰减,最终会趋于平稳,爆炸罐内的气体介质密度会对冲击波传播状态产生明显的影响。罐体气体介质密度降低时,爆炸产生的压力波峰值和比冲量均会有所降低,在罐体内,冲击波也更难产生叠加、反射,爆炸所带来的毁伤效果也会降低,当罐体内部的初始压力降低到一定值时,爆炸产生的能量会迅速衰减。其能量的传播方式主要依赖于爆炸产物。（2）爆炸冲击波的传播速度会随着罐体内的压力的改变而发生相应的变化,罐体内部的初始压力越低,则其传播速度越快,相较于常压相比,10kPa下的冲击波传播速度提升了 191%;罐体内初始压力降低至10kPa时,第1个压力波Δp1最高衰减58.50%,第2个压力波Δp2最高衰减39.02%;第1个比冲量i1最高衰减85.65%,第2个比冲量i2最高衰减68.15%.（3）在球形爆炸容器中,当药量为100g时,初始压力由101 kPa降至20kPa时,冲击波超压峰值下降幅度最大,为37.89%;比冲量也随着球罐内初始压力的降低而降低;其正压作用时间并不会随着压力的降低而呈现出降低或者升高的规律性。（4）AUTO-DYN可以较为准确地模拟峰值超压和比冲量的变化规律,而模拟正压作用时间的变化规律时则有一定的误差。图[65]表[20]参[90]

关键词：负压条件冲击波爆炸容器峰值超压正压作用时间比冲量

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冲击波测试系统低频特性与补偿方法研究

爆炸与冲击 2019年第10期39卷 109-116页

作者：徐浩杜红棉范锦彪祖静王凌宇中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

为提高冲击波超压峰值的测量精度,多数学者把重点集中在系统高频特性研究上,以拓宽带宽的方式提高峰值测试的准确性。冲击波另外两个主要参数正压作用时间、比冲量却和测试系统的低频特性息息相关。针对实爆中出现的不同传感器正压作用... 详细信息

为提高冲击波超压峰值的测量精度,多数学者把重点集中在系统高频特性研究上,以拓宽带宽的方式提高峰值测试的准确性。冲击波另外两个主要参数正压作用时间、比冲量却和测试系统的低频特性息息相关。针对实爆中出现的不同传感器正压作用时间差异较大的问题,对冲击波信号进行了边际谱分析,获得了信号的低频特性。建立了一阶参数模型来表征低频特性,通过激波管试验数据获取了7种系统的低频模型参数。采用零极点配置法设计了低频补偿模型。结果表明:冲击波测试系统低频特性严重影响冲击波信号正压作用时间测试准确性,基于低频特性补偿的数据处理方法可以有效的提高冲击波信号正压作用时间、比冲量地测试精度。

关键词：冲击波测试系统低频特性正压作用时间激波管实验