内部爆炸薄圆板的变形及有效载荷

发布时间：2021-11-15 12:50

　　为了研究内爆炸薄圆板的失效与作用载荷特性,在双圆筒装置内开展了铝质、钢质薄圆板内爆炸实验,分析了圆板破坏模式及比冲量载荷特性,并基于相同变形下载荷相等原理,得到了钢质圆板极限变形下的有效比冲量及作用时间,提出了该工况下圆板变形的预估模型。结果表明:在内爆炸载荷作用下,薄圆板的夹持边界和几何中心是应力集中区,产生了塑性大变形、拉伸撕裂、剪切断裂3种破坏模式;圆板的比冲量载荷由初始的波浪式增长逐渐转化为线性增长,30～80 g某温压装药使1 mm厚钢质圆板产生极限变形的有效比冲量作用时间在2.26～2.93 ms之间,经验证,圆钢板变形预估模型得到的装药质量与实验装药质量偏差小于13.3%。 

【文章来源】：爆炸与冲击. 2020,40(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

工况7的4个测点压力载荷曲线和比冲量曲线

其他实验工况下4个测点的载荷特性与工况7基本类似，除角隅位置压力载荷的最大峰值是其他测点的2倍外，其他时刻4个测点的压力载荷大致相等，比冲量也基本一致。因此可由一个测点的压力载荷反映整个圆板面上的压力载荷。各工况圆板中心测点P1的压力载荷曲线如图4所示。从图4所示的压力载荷曲线可以看出，薄圆板受到多波峰叠加的复杂压力载荷作用。在初始阶段，压力波以显著的一大一小波峰组合周期性衰减出现，变化周期为2.8～3.5 ms（药量越大周期越短），每一周期内的波峰值均比前一周期对应的波峰值小，3个周期后，两个波峰逐渐融合，形成了压力波动逐渐减小的准静态压力。工况2的压力曲线在7.9 ms内，波形特征与其他工况的变化规律类似，7.9 ms后压力逐渐减小，形成约12 ms的周期性振荡波。工况5～10的压力载荷最大峰值和匀化形成的准静态压力均随着装药质量的增大而增大，但振荡周期随着装药质量的增大而缩短，从3.5 ms逐渐缩短到2.8 ms。

将上述各工况圆板中心测点P1的压力载荷积分处理，得到比冲量时间曲线，如图5所示。除工况2外，其他工况的比冲量时间曲线变化规律类似，在约0.35 ms内，比冲量曲线急剧上升，随后呈波浪式增长，并且随着时间的延长，波浪振幅逐渐减小，逐渐趋于线性增长。这主要是由于爆炸室内压力波趋于匀化，形成了压力波动较小的准静态压力所致。比冲量波动周期等于压力载荷波动周期，并且随着装药质量的增加，比冲量也随之增大。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3496815