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相似文献
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1.
徐维铮  黄超  张磐  黄宇  曾繁  王星  郑贤旭 《爆炸与冲击》2022,42(1):014203-1-014203-9
为了计算锥形长药柱水下爆炸冲击波压力,以及研究长脉宽冲击波的传输特性,基于叠加原理建立了冲击波压力-时间曲线的计算方法,通过实验验证了该方法的有效性,在此基础上分析了锥形长药柱不同方位冲击波压力的分布规律。研究结果表明:锥形长药柱产生的冲击波压力具有各向异性,在起爆端一侧形成的是具有厚波头特征的低幅值长脉宽冲击波,在装药径向形成的是接近指数衰减的高幅值冲击波,而在远离起爆端的冲击波压力幅值和脉宽则介于前两者之间。锥形长药柱与球形装药冲击波分布的差异是由于装药形状和起爆方式的改变所导致的,由于装药不同部位起爆的时间差,导致水下爆炸冲击波在不同位置的叠加效果存在明显差异,药柱周围流场中形成的冲击波压力具有方向性。利用提出的计算方法得到的计算结果与实验结果和数值模拟结果吻合较好,研究结果可为锥形长药柱水下爆炸冲击波威力场和毁伤评估提供参考和依据。  相似文献   

2.
浅层水中爆炸冲击波对混凝土墩斜碰撞作用试验研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
通过含铝炸药JHL-3的实爆试验,得到混凝土墩在单个装药浅层水中爆炸、两个装药浅层水中对称及不对称设置同步起爆爆炸作用下、混凝土墩迎爆面上的冲击波压力响应数据;获得了迎爆面中心反射压力峰值计算模型;分析了两个装药浅层水中爆炸冲击波对混凝土墩绕射及透射作用效应。  相似文献   

3.
起爆位置和装药形状对水下爆炸冲击波压力有较为显著的影响,这使得利用小当量装药在局部方向形成与大当量装药一定程度等效的冲击波成为可能。为了能够在小当量装药条件下开展舰船结构及设备抗水下爆炸冲击实验,基于细长装药结构和参数优化设计,设计了一种冲击波压力幅值和持续时间可调的装药方法。首先,基于简单波理论给出了水下爆炸冲击波压力调控的原理,以及装药参数优化设计的目标函数和约束条件;然后,采用自主数值模拟软件研究了细长装药的水下爆炸能量输出规律,通过实验验证了数值模拟的置信度,研究发现起爆位置和装药形状对水下爆炸冲击波压力峰值和持续时间的影响是显著的,在炸药爆速一定的情况下,长药柱水下爆炸冲击波压力的持续时间可通过几何近似确定;最后,为了进一步考察该方法的有效性,以1000 kg TNT和100 m爆距的水下爆炸冲击波压力-时间曲线作为原型,设计了2种与该原型冲击波压力等效的装药方案,并通过数值模拟进行了验证。研究结果表明:设计的装药能够在预定的持续时间内,在装药起爆端一侧形成与原型等效的冲击波压力-时间曲线。由于没有考虑对气泡载荷的等效,因此该调控方法仅适用于中远场爆炸冲击问题。  相似文献   

4.
张柱  晋艳娟 《爆炸与冲击》2014,34(2):223-228
为了实现对大尺寸材料试件的动态加载,得到与轻气炮加载应力波相同的爆炸加载冲击波,基于叠加原理,提出了利用炸药反向起爆模型完成对可压缩固体材料的冲击波加载。通过联立爆炸产物和可压缩流体的速度-压力曲线以及综合考虑炸药和材料试件各自由边所受稀疏波干扰的情况,从理论上给出了冲击波压力和冲击波加载平台宽度的计算方法。并结合数值模拟,对理论分析结果进行了验证,两者基本一致。  相似文献   

5.
水中爆炸冲击波传播规律的实验研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用PCB138压力传感器对炸药水中爆炸冲击波的远场压力进行测量,得到水中爆炸冲击波峰值压力和衰减时间常数,据此计算得到CB-01传爆药水中爆炸冲击波的相似常数k和α。初步掌握了水中爆炸冲击波的实验方法,对炸药水中爆炸冲击波的传播规律有了进一步的认识。  相似文献   

6.
为探求金属爆炸索在水下爆炸声源研究领域的应用前景,设计了一种可以连续产生若干个脉冲冲击波的装置,称之为水下连续脉冲冲击波发生装置。利用小波分析对该装置产生的连续脉冲冲击波信号进行分解与重构,考察其频谱特性,并进一步分析了信号的声压级特性。结果表明:该装置产生的信号声压级较高,具有很强的声功率;信号包含频率十分丰富,雷管和金属爆炸索由于装药结构及传爆方式的不同,爆炸所产生的冲击波频谱特性也有所差异。雷管爆炸产生的冲击波主要分布在15.6 kHz以下的频带内,金属爆炸索爆炸产生的脉冲冲击波信号则主要分布在62.5 kHz以下的频带内;脉冲冲击波的个数和声持续时间可由爆炸索的排列方式和长度控制,脉冲冲击波间的时间间隔可调,发生装置稳定易控  相似文献   

7.
基于叠加原理,利用炸药接触面起爆方式,实现对可压缩固体材料的矩形波加载. 通过联立爆炸产物和可压缩固体的(u,p)曲线以及综合考虑炸药与材料试件各自由边所受稀疏波干扰情况,从理论上给出冲击波平台压力和冲击波加载平台宽度的计算方法,为将来利用接触爆炸实现对材料试件的近似矩形波加载提供理论基础.  相似文献   

8.
研制了一种铁电爆电爆炸丝雷管起爆电源,输出峰值电流1300A,上升前沿0.3μs,成功地引爆了二只串联爆炸丝雷管。由此推论出,爆炸丝雷管在通电加热过程中的平均电阻增加几百倍;这种起爆电源,与传统的电容器放电电源相比,不需要充电,也不需要同步触发系统,环节少,结构简单、环境适应性强,同时还具有体积小,重量轻的优点。  相似文献   

9.
光面爆破相邻炮孔存在起爆时差的炮孔间距计算   总被引:3,自引:1,他引:2  
戴俊  杨永琦 《爆炸与冲击》2003,23(3):253-258
根据光面爆破炮孔爆炸载荷的时间衰减和相邻炮孔的非同时起爆,对光面爆破的炮孔间距计算进行研究,提出新的光面爆破参数设计方法,并得出炮孔爆炸载荷衰减速度、相邻炮孔起爆时差对炮孔间距的影响。分析认为,就实现较大的光面爆破炮孔间距而言,提高炮孔堵塞质量较提高雷管起爆时间精度更有意义。  相似文献   

10.
低能量导爆索水下爆炸冲击波特性实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
贾虎  沈兆武 《实验力学》2011,26(3):297-302
为了获得低能量导爆索水下爆炸冲击波特性,在水下爆炸试验容器中对复合铝纤维爆炸索进行水下爆炸实验。采用PCB压电型传感器测量水中爆炸冲击波压力脉冲,获得了复合铝纤维爆炸索冲击波压力峰值,计算了其冲击波比能和高压区冲击波比能。研究结果表明:复合铝纤维爆炸索冲击波能量的输出主要集中在特征时间内的高压区,占到冲击波比能的84%。通过复合铝纤维爆炸索水下爆炸冲击波特性的研究,为其下一步的推广应用奠定了基础。  相似文献   

11.
A chemical shock tube driven by detonation   总被引:1,自引:0,他引:1  
J. Li  H. Chen  H. Yu 《Shock Waves》2012,22(4):351-362
A chemical shock tube driven by a detonation driver is described in the present paper. This shock tube can produce a single controlled high-temperature pulse for studies of gas-phase reaction kinetics, but the difficulty associated with the timing for the rupture of diaphragms in the conventional chemical shock tube is overcome, because the detonation wave in the driver section can be predicted correctly and shows a good repeatability. In addition, this shock tube is capable of providing higher temperature conditions for the test gas than the conventional high-pressure shock tube, owing to the inherently high-driving capability of the detonation driver. The feasibility of this shock tube is examined by numerical simulations and preliminary experiments.  相似文献   

12.
可爆性气体爆炸极限和爆燃转变成爆轰的研究   总被引:18,自引:3,他引:15  
胡栋  龙属川 《爆炸与冲击》1989,9(3):266-275
我们成功地研制了长为6.6m、内径为100mm的柱形爆炸激波管。利用此激波管我们研究了氢气和氧气混合物的爆炸特性。研究表明:氢气和氧气混合物的可爆性极限为25%H2至84%H2(体积比);混合物起爆的临界初始压力P0c近似与混合物的浓度无关。我们还用石英传感器技术测量了混合物从爆燃转变为爆轰的过程(DDT),确定了爆炸速度、爆炸压力与混合物初始压力P0的关系。爆燃波速度D和压力P快速增加,并且DG0(声速)时,爆燃波能转变成爆轰。爆燃波速度D和压力P衰减时,爆燃波将熄灭。氢氧混合物浓度接近上限时,爆燃向爆轰转变时的爆轰呈过激励状态,然后逐渐趋于正常爆轰。C-J理论可近似预估气体爆轰参数。  相似文献   

13.
Diffraction and re-initiation of detonations behind a backward-facing step   总被引:5,自引:0,他引:5  
Diffraction phenomena of gaseous detonation waves behind a backward-facing step in a tube are observed by using high-speed schlieren photography and soot-track records as well as by pressure measurements on the sidewall. Mixtures are stoichiometric oxyhydrogen and those diluted by argon at sub-atmospheric pressures. Three types of phenomena are observed, that is, continuous propagation of detonation, re-initiation after a temporal extinction of detonation and complete extinction of detonation. The continuous propagation means that the diffracted wave does not affect the main propagation although reflected shock waves from the bottom surface of the tube may affect it. The re-initiation occurs at a wall surface of the tube behind a reflected shock wave after the main detonation wave has been extinguished. Positions and conditions of the re-initiation are discussed. The complete extinction is defined as disappearance of detonation cells behind the step within a certain length of the tube. Cases exist where an ignition occurs after several reflections off the bottom and top surface of the tube.  相似文献   

14.
正向爆轰驱动高焓激波风洞的数值模拟   总被引:5,自引:1,他引:4  
对充满氢氧可燃气体、带扩容腔的正向爆轰驱动的激波风洞进行了数值模拟。计算采用了欧拉方程,频散可控耗散差分格式(DCD)和改进的二阶段化学反应模型。在扩容腔附近采用二维轴对称计算模型,而在驱动段和被驱动段的直管道部分则采用一维计算模型。本文分析了爆轰波在管道中的传播、反射和绕射过程。计算结果表明扩容腔的尺寸对爆轰波的传播、反射、汇聚等起着决定性的作用;带扩容腔的正向爆轰驱动的激波风洞能够得到平稳的持续时间较长的气流,提高了实验的精确度和可重复性。  相似文献   

15.
气相爆轰在T形管中传播新现象的实验研究   总被引:8,自引:0,他引:8  
对2H2/O2/Ar系统爆轰波在T形管(截面为40mm×40mm)中传播现象进行了实验研究.用烟迹片记录了T形管中爆轰波的胞格结构,用压电传感器记录了分叉口附近指定点压力时间曲线,得到了爆轰波在分叉口附近的平均速度和胞格图案演变.结果表明:初压P0≥2.67kPa,在水平和垂直支管下游区域(距离分叉口约3.5—6倍方管截面边长),分叉口影响消失,爆轰波恢复稳定,且强度基本保持不变.在分叉口绕射过程中,爆轰波在膨胀区中衰减,诱导激波阵面弯曲.两个支管中发生马赫反射,三波点迹线清晰可见.该传播特性是爆轰波的诱导激波和横波共同作用的结果.分叉口附近的胞格结构先消失再恢复,在无胞格和平衡胞格之间的区域存在细密胞格的过渡区,表征了在诱导激波与化学反应阵面分离后的区域中出现二次点火.P0=2.00kPa,水平支管中稳定自持爆轰能重建,垂直支管中爆轰熄灭.P0<2.00kPa,分叉口上游已不能形成稳定爆轰.还对胞格结构中的几个特征参数进行了测量,并初步分析了P0对这些参数的影响.  相似文献   

16.
The development of a shock-induced detonation driver for enhancing the performance of a shock tube is described. The detonation wave is induced by the expansion of helium or air. Various gaseous fuel-oxidizer combinations are examined. This method produces a detonation wave which propagates downstream that transitions into a shock wave in the driven section. High-enthalpy flows with a maximum total temperature of 4200 K and a maximum total pressure of 34 atm in the driven tube are achieved. The problems of achieving the so-called perfectly-driven mode as well as those of inadequate fuel-oxidizer mixing are discussed.Received: 26 April 2002, Accepted: 23 December 2002, Published online: 28 April 2003  相似文献   

17.
Detonation propagating in a T-shaped tube with quiescent and moving hydrogen/oxygen/argon mixtures is numerically examined based on the Euler equations with detailed finite-rate chemistry using the fifth-order weighted essentially non-oscillatory scheme. When diffracted in a quiescent combustible mixture, the detonation wave propagating from the bottom of the T-shaped tube is influenced by the corner rarefaction waves and decays into a non-reacting shock. Subsequently, the decoupled shock reflects irregularly from the top wall. Through several reflections back and forth between the top and bottom walls, a planar detonation is finally re-established. When the combustible mixture in the horizontal part flows from the left to the right, the detonation products ejected from the vertical tube will retard the flow, generating a compression flow upstream and a rarefaction flow downstream. The disturbed detonation on the left side is stronger than that on the right side. The final planar detonation in the upstream direction propagates faster than the Chapman–Jouguet (CJ) detonation with compressed, fine cellular structures, whereas the detonation in the downstream direction propagates more slowly than the CJ detonation with elongated, coarse cellular structures. The details of the transient behavior of diffracting detonation in high-speed flows are discussed.  相似文献   

18.
给出了二维弯曲爆轰波后产物流场计算方法。爆轰波阵面传播规律满足Detonation Shock Dynamics (DSD)理论并用level set (LS)方法计算,波阵面传播规律与波后流场的耦合通过程序燃烧法实现,反应进程变量可作为LS函数的函数给出。爆轰波从刚性细管道向粗管道传播产生绕射的二维计算结果表明,化学反应速率不影响波后流场分布,只影响反应区结构。此方法可用于钝感炸药的驱动计算问题。  相似文献   

19.
探索发展激波风洞爆轰驱动技术   总被引:1,自引:1,他引:0  
俞鸿儒 《力学学报》2011,43(6):978-983
发现了燃烧驱动激波管中入射激波马赫数异常升高的起因. 实验显示爆轰驱动能力强于燃烧驱动, 从而推动爆轰驱动技术的发展. 采用卸爆管消除爆轰波反射高压以及双爆轰驱动段全部消除爆轰波后的Taylor稀疏波, 使反向和前向爆轰驱动模式具有实用价值. 反向爆轰驱动技术还成功用来延长激波风洞试验时间.  相似文献   

20.
可燃气体中激波聚焦的点火特性   总被引:4,自引:0,他引:4  
滕宏辉  王春  邓博  姜宗林 《力学学报》2007,39(2):171-180
数值模拟了二维平面激波从抛物面上反射在可燃气体中聚焦的过程,研究了形 成爆轰波的点火特性. 对理想化学当量比氢气/空气混合气体,在初始压强20kPa的条件下, 马赫数2.6-2.8的激波聚焦能产生两个点火区:第1个点火区是反射激波会聚引起的,第 2个点火区是由入射激波在抛物面上发生马赫反射引起的. 这种条件下流场中会出现爆燃转 爆轰,起爆点分别分布在管道壁面、抛物反射面和第2点火区附近. 起爆机理分别为激波管 道壁面反射、点火诱导激波的抛物面反射和点火诱导的激波与第2点火区产生的爆燃波的相 互作用. 不同的点火和起爆过程导致了不同的流场波系结构,同时影响了爆轰波传播的波动 力学过程.  相似文献   

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