线式爆炸分离碎片飞散安全性研究

发布时间：2019-09-01 20:17

【摘要】：线式爆炸分离装置是运载火箭的重要组成部分,其分离性能关系到发射任务的成败。以往的研究只关注是否分离,而忽视了分离碎片带来的安全隐患。且主要基于之前的经验进行设计,而对分离机理缺乏科学的认识。本文着眼于分离碎片飞散安全性,对爆炸分离关键科学问题进行了研究,对关键参数对碎片飞散安全性的影响进行了探讨。本文以某种柔性导爆索(MDF)爆炸分离装置为对象开展研究。通过SHTB直接拉伸、I型动态断裂和I/II复合型动态断裂对分离板材料的动态力学性能进行了测试。对MDF的动能做功机理进行了理论预测,并通过实验和数值模拟进行了验证。开展了爆炸分离实验,测得了碎片飞散速度、飞散角以及碎片尺寸这三个定量表征碎片飞散特性的参数。并运用数值仿真获得了更多有效数据。在此基础上,基于做功效率假设对爆炸分离过程能量分配进行了理论分析。分离安全性方面,基于结构失效准则、冲击剪切滑移积累理论以及分离板的变形及破坏特点推导得出了关键材料、结构及MDF参数对碎片飞散特性参数的定量影响规律。这些理论公式都得到了实验和仿真结果的验证。本文研究得到的关键影响参数对分离性能的影响规律结论及相应的研究方法可以为线式爆炸分离装置的设计提供理论支撑和参考。
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V528;V475.1

【相似文献】