分裂算法对准爆轰波数值模拟的影响

本文分析了数值模拟中的分裂算法的特性及其对燃烧模拟结果的影响.跟理论结果相比,分裂算法会造成系统动量的不守恒.提出了对数值结果进行修正的模型,利用该模型,模拟得到了准爆轰波.分析了准爆轰波的热力学特性,表明准爆轰波是热壅塞的,是声速附近的加热流动.模拟得到的准爆轰波特性跟实验结果吻合得很好,表明本文所讨论的物理问题及所提出的模型是准确的.     

含水量对乳化炸药爆轰参数的影响

采用B-W法则预测炸药爆炸产物,科用爆轰理论对岩石型乳化炸药不同含水量的爆轰参数进行了理论计算.结果表明理论含水量的不同对乳化炸药爆轰参数有极大的影响.     

2～3km/s初速下球形破片对金属薄靶的侵彻效应分析

针对2~3 km/s初速条件下破片对金属薄靶的侵彻开展了实验和数值模拟研究,用LS-DYNA软件对该速度段下弹丸侵彻金属靶板的过程进行数值模拟,采用爆轰驱动装置发射钢质球形弹丸进行试验研究。分析了不同工况下靶板的毁伤模式,并与600~800 m/s这一低速段下靶板的毁伤模式进行对比分析。结果表明:数值模拟跟实验吻合较好,在该速度段下,球形钢质弹丸对靶板的毁伤模式主要为穿孔;垂直撞击时在靶板上形成延性扩孔,而在低速度段下,靶板上形成的穿孔直径几乎跟弹丸直径一样,没有形成延性扩孔;垂直侵彻时在钢靶上形成的扩孔直径比在铝靶上形成的扩孔直径大。     

基于FLACS的海上钻井平台定量风险评估研究

海上钻井平台作业环境恶劣,机械设备高度集中极易造成重大恶性事故,其风险评估尤其是定量风险评估研究对于保障钻井平台的安全起着十分重要的作用,但目前仍未形成一套针对其所有风险的量化评估方法。基于钻井平台历史事故数据和危险源辨识(HAZID)的方法对钻井平台可能存在的风险进行了全面的梳理,针对高风险点,采用三维计算流体力学(CFD)软件FLACS,从平台拥塞度、通风模拟、油气泄漏、火灾以及爆炸模拟等方面对平台的风险进行了全面的分析和研究。总结了钻井平台开展定量风险评估的方法,提出了风险防控措施。对目前大型平台关注的爆燃转爆轰(DDT)这一热点问题,进行研究和探讨。为进行海上钻井平台全面的定量风险评估提供了参考。     

爆炸成型弹丸速度计算方法研究

从炸药装药的瞬时爆轰产物飞散理论出发,根据动量守恒原理得出药型罩装药形成爆炸成型弹丸的速度计算模型,并根据装药高度与 直径之比对弹丸速度的影响修正了计算模型。应用该计算模型计算了大锥角药形罩和球缺药型罩装药形成的爆炸成型弹丸速度,计算结果与实 验和数值模拟得到的结果吻合较好,此速度计算模型适合于工程应用。     

多点起爆下聚能装药金属药型罩碎裂行为

采用AUTODYN-3D数值模拟方法,研究了聚能装药在多点起爆方式下金属药型罩碎裂失效形成破片力学行为. 结果表明,多点起爆可使爆轰波在药型罩壁面相互叠加产生强应力集中带,并致使罩材沿应力集中带发生切割性失效,碎裂形成与起爆点数相等的规则杀伤破片. 进一步分析表明,起爆点数对破片成形有显著影响,增加起爆点数可提高破片飞散速度.     

固液混合燃料细观结构与爆轰关系的分形研究

根据一次引爆燃料空气炸药爆轰的物理机制,利用分形几何原理,描述和分析固液混合燃料介质内部细观结构,探索各组分在起爆过程中的相互关系．为燃料空气炸药组分比例优化和细观结构匹配提供理论依据．本提出的分析方法和结果与实验吻合。     

来流速度突变对斜爆轰反射波系驻定特性影响的数值研究

斜爆轰推进可望用于未来高超声速动力系统,通过燃烧模式的改变给发动机带来诸多技术优势.然而,目前对于斜爆轰在受限空间中的波系结构研究较少,特别是对发动机复杂来流条件下的反射波系稳定性缺乏研究.本文基于简化的斜爆轰发动机-燃烧室模型,研究了来流速度突变对斜爆轰反射波系稳定性的影响.数值结果表明反射波系的失稳演化是个长期累积、突然加速的过程,不利于应用,可以通过增加来流马赫数来抑制其发展.当来流马赫数增大时,来流扰动可能使原不稳定反射波系重新稳定.扰动效果取决于来流马赫数增加的时间和幅度,扰动越早、马赫数增加幅度越大,越容易形成稳定的反射波系.通过分析来流扰动作用于斜爆轰波的流场特征,揭示了反射波系的重新稳定的机理,即通过来流扰动抑制了波后亚声速区诱导的流动壅塞.     

滑移爆轰作用下药型罩的变形分析

研究了滑移爆轰作用下药型罩的变形.利用动量守恒定律,求出爆炸成型弹丸(EFP)的转速,利用滑移爆轰理论,计算出作用在药型罩阶梯上的冲量I,并对不同锥角、壁厚及不同阶梯偏移角、深度药型罩的变形过程进行了数值模拟.研究结果表明,冲量I是使得形成的EFP产生旋转的主要因素;EFP转速大小与药型罩锥角、壁厚和阶梯偏移角及阶梯深度有关.     

光纤光谱探针法测量炸药爆轰温度

测量ＴＮＴ和海萨尔炸药的爆轰辐射光谱,对辐射光谱进行计算,得到爆轰温度,用光纤探针采集爆轰辐射光,用光学多通道分析仪（ｏｐｔｉｃ ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ ａｎａｌｙｚｅｒ,ＯＭＡ）测量爆轰辐射的可见光光谱,对得到的光谱数据进行数学处理,用黑体辐射普朗克公式按最小二乘原则拟合爆轰光谱,得到爆轰温度,密度ρ为１．４８４ｇ／ｃｍ＾３和１．５７０ｇ／ｃｍ＾３的ＴＮＴ炸药拟合爆轰温度分别为２０２８．２Ｋ和２０８６．１Ｋ,最小均方误差分别为５．５和６．９;密度ρ为２．７２０ｇ／ｃｍ＾２和１．８４０ｇ／ｃｍ＾２海萨尔炸药拟合爆轰温度分别为２９１６．４Ｋ和３０６３．５Ｋ,最小均方误差分别为５．４和５．３．ＴＮＴ炸药的爆轰光谱中不含有线谱成分,可直接用普朗克公式拟合,并有较高精度（均方误差小）;海萨尔炸药爆轰光谱中含有线谱成分