MegaImpulse软件及应用

导体电爆炸特性一直是等离子体物理研究关注的重点,随着理论和数值模拟研究工作的快速发展,形成了比较系统的软件包。文中介绍了MegaImpulse软件的构成、程序特点、材料参数的选择,同时提供了相应的计算范例。MegaImpulse软件主要用于解决金属的物性、导体电爆炸、等离子体动力学等物理问题。     

电爆炸丝的电气特性

根据金属导体电阻与比作用量的关系和A.Hobson提出的金属丝阻抗随时间的变化规律分别建立了2种仿真模型研究电爆炸丝断路开关的电气特性;测量了电爆炸过程中金属丝两端的电压,结果表明:A.Hobson模型只有在电爆炸丝汽化前有效;电阻率-比作用量模型适用于整个电爆炸过程的宏观描述.因此,对含电爆炸丝元件的电路仿真模拟采用...     

铜箔和铜网格的电爆炸参数

本文给出了在爆炸电流密度为2.3——10.0×10’A/cm~2的范围内,几种铜箔和铜网格电爆炸参数的实验结果。结果表明,铜箔和铜网格爆炸时刻的比作用量g_b、相对电阻R_b/R_o和比能量e_b都是爆炸电流密度的函数,周围介质对电爆炸参数也有明显的影响。实验结果还表明,可以用爆炸时刻的比能量e_b作为电爆炸金属导体的一个特征参数。     

电爆炸导体及其应用

爆炸的物理现象概述 所谓电爆炸导体(丝或箔),就是以电流形式快速向导体输入能量,使其迅速地发生相转变(固体液体汽体等离子体)。电爆炸导体(以下简称电爆炸)的概念,早在1874年就有人提出过。1920年又有人提出用它产生3000℃以上高温的设想,于是引起科学工作者的关注。     

强脉冲电流下金属爆炸理论及其应用

本文提出了一种强脉冲电流加热金属爆炸的汽化爆炸模型。根据这种理论,作者分析了金属箔爆炸推动聚脂薄膜时的波系和运动情况。用这种方法计算了Cu、Al和Mg金属箔爆炸推动的聚脂薄膜飞片速度,其数据和某些发表的实验数据一致。最后介绍了电炮在高压物理中的应用。     

多层金属爆炸焊接复板飞行姿态的计算方法

在两层金属爆炸焊接复板飞行姿态的理论计算基础上，运用质量守恒、动量守恒定理和契特公式推导了多层金属爆炸接复板飞行姿态的理论计算模型，经过实验验证，该计算模型和实验相符合，对于多层金属爆炸焊接工艺参数的设计具有很高的使用价值。     

孔结构金属复合夹芯板抗爆炸冲击响应及吸能特性研究

采用有限元方法研究爆炸载荷下四边固支孔结构金属复合夹芯板的动力响应及吸能特性，给出了孔结构金属复合夹芯板的动力响应过程，得到夹芯板的变形模式，比较了孔结构金属复合夹芯板与非孔结构金属复合夹芯板的抗爆炸冲击性能，同时讨论了孔大小、间距、排布方式和面板质量分布等因素对孔结构金属复合夹芯板抗爆炸冲击性能的影响。研究结果表明，迎爆面外面板的孔设计使爆炸冲击波穿过孔洞直接作用在芯材上，增强了芯材的压缩，从而提高了夹芯板的能量吸收能力。同等面密度情况下，内外面板厚度比大于1的孔结构金属复合夹芯板变形挠度小于内外面板厚度比小于1的孔结构金属复合夹芯板。进一步研究发现，通过合理设计内外面板的质量分布，可以使孔结构金属复合夹芯板的抗爆炸冲击性能最优。     

一种以TATB/HMX为基的高聚物粘结炸药的短脉冲冲击起爆特性

利用金属箔电爆炸驱动聚酯薄膜飞片产生短脉冲冲击波的加载技术（电炮），依据DRM（Delayed Robbins-Monro）试验程序，研究了以TATB/HMX为基的高聚物粘结炸药的短脉冲冲击起爆特性，获得了其50%起爆概率条件下的冲击起爆阈值和100%起爆的最小起爆阈值。利用光纤探针/光电转换器/示波器接收技术，研究了冲击起爆压力幅值和脉宽对该炸药到爆轰距离的影响，得到了相应的Pop关系。     

水中电爆炸的实验研究

利用冲击大电流通过水中的一段金属丝进行水中电爆炸实验 ,通过对水中电爆炸的放电电压、电流波形测量以及高速阴影摄影和扫描摄影 ,记录了冲击波的传播、汽泡增长和等离子体半径的时间特性 ;由不同充电参数的实验 ,得到了一些基本规律。比较了水中电爆炸和空中电爆炸的异同 ,揭示了水中电爆炸存在的放电模式。     

金属导爆索的爆炸水声特性

为了研究金属导爆索的水声特性,进行了水下爆炸压力测试和气泡脉动实验,获得了金属导爆索水下爆炸冲击波传播和衰减特性及气泡脉动特性.研究了金属导爆索水下爆炸的声压级、声持续时间、混响效应和功率谱特性,结果表明:(1)金属导爆索水下爆炸声压级较高,具有很强的声功率;(2)金属导爆索水下爆炸后产生的气泡脉动和随后产生的大量小气...     

化爆引起的电磁辐射

对带金属壳装药爆炸产生的电磁辐射进行了一系列实验研究。运用量纲分析方法，初步给出了电磁辐射与爆炸动力学参量之间的关系。     

离子导体驱动的介电弹性体软机器研究进展

基于介电弹性体的软机器在柔性机器人、能量收集、柔性电子等领域有着广泛的应用。传统的介电弹性器件由不透明的流体碳膏电极或其他硬材料制作的电子导体来驱动。可拉伸透明离子导体作为电极驱动介电弹性体时,两种软材料互相结合,为软机器提供了一种独特的实现方式。本文综述了离子导体驱动的介电弹性体软机器的近期研究进展,展望了未来的研究方向和存在的问题。     

柔性器件基底预应变和各参数对蛇形结构延展性的影响

为了提高柔性电子器件在大变形过程中的可变形性,防止失效破坏,本文以完全粘结的蛇形结构为例,利用ABAQUS有限元软件建立了金属薄膜交联导体-基底的三维有限元模型,研究了金属导体在基底预应变作用下的延展性,计算出导体和基底的不同材料和几何参数(基底厚度ts(500μm~3000μm)、导体宽度wm(1μm~4μm)、导体厚度tm(0.25μm~6μm)、长间距比α(0~3))下蛇形结构的弹性延伸率(εs)大小,并利用Origin软件得出了各参数与弹性延伸率的关系曲线。结果表明:弹性延伸率随着基底弹性模量、金属厚度的增加而减小,随着导体弹性模量的增大而增大,当金属厚度tm<0.45μm时,弹性延伸率超过100%,导体延伸率受基底厚度、金属宽度影响较小;当长间距比α<1时延伸率随着α的增大而增大,α>1时基本保持不变。根据这些结果可进一步优化系统结构,使系统获得最大延展性。数值模拟结果也说明了基底预应变能显著提高蛇形交联导体的弹性延伸率。     

不同介质中电爆炸金属丝断路开关性能的实验研究

进行了不同绝缘介质，如空气、N2、去离子水、变压器油等对电爆炸丝断路开关性能影响的实验研究，结果表明要提高电爆炸金属丝断路开关的性能，除了选用合适的电路参数、金属丝尺寸以外,还必须选用高性能的绝缘介质。     

水中铝丝电爆炸反应的研究

介绍了对金属铝丝在水中电爆炸反应的研究。获得了铝-水反应率和单位质量铝的输入电能的关系曲线。触发lg铝反应所需电能阈值为2kJ,完全反应所需电能为12kJ;反应能量释放率,即反应释放的化学能同输入电能比为1.3。通过改变爆炸丝的截面积,还对放电电流脉冲波形进行了调节,使电容器储能利用率达到了70%。     

细微金属颗粒强氧化反应发光研究

设计了电爆炸铝丝产生细微金属颗粒强氧化反应发光的实验装置。对比了在氮气和氧气环境下发光能量的大小,并测量了铝氧反应发光光谱。通过改变实验条件,得到了氧气压力、铝丝直径以及电容器储能大小对发光能量的影响规律。     

爆炸丝雷管起爆电源实验研究

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。     

孔结构金属复合夹芯板抗爆炸冲击响应及吸能特性研究

采用有限元方法研究爆炸载荷下四边固支孔结构金属复合夹芯板的动力响应及吸能特性,给出了孔结构金属复合夹芯板的动力响应过程,得到夹芯板的变形模式,比较了孔结构金属复合夹芯板与非孔结构金属复合夹芯板的抗爆炸冲击性能,同时讨论了孔大小、间距、排布方式和面板质量分布等因素对孔结构金属复合夹芯板抗爆炸冲击性能的影响。研究结果表明,迎爆面外面板的孔设计使爆炸冲击波穿过孔洞直接作用在芯材上,增强了芯材的压缩,从而提高了夹芯板的能量吸收能力。同等面密度情况下,内外面板厚度比大于1的孔结构金属复合夹芯板变形挠度小于内外面板厚度比小于1的孔结构金属复合夹芯板。进一步研究发现,通过合理设计内外面板的质量分布,可以使孔结构金属复合夹芯板的抗爆炸冲击性能最优。     

单金属丝电爆炸实验系统研究

概述了实验系统设计的原则，依此研制了小型脉冲功率系统，得到了金属丝电爆炸的实验结果。     

金属桥箔电爆炸及飞片驱动过程的计算

根据小尺寸铜桥箔电爆炸实验结果,确定了桥箔欧姆电阻模型的计算参数。采用Sesame数据库, 建立了一种金属桥箔电爆炸及飞片驱动过程的计算方法。通过编制的EDF1.0程序,给出的计算结果再现了 桥箔电爆炸及飞片驱动全过程,计算得到的飞片末速度与桥箔爆炸电流密度呈线性关系,与经典的电格尼模 型结论一致。