钝感起爆器抗高过载特性分析

发布时间：2021-05-14 19:57

　　钝感起爆器作为引信中常用的火工品,是武器系统中起到首发作用的元器件,能在较低的机械能、热能或电能的激励下完成点火起爆作用,其抗高过载能力对于整个弹药系统的可靠性有极大的影响。因此,分析研究钝感起爆器的抗高过载能力有着极其重要的意义。本文为分析钝感起爆器在高过载环境下的特性,通过试验和数值模拟方法,评估钝感起爆器抗过载能力。根据钝感起爆器装药冲击起爆特性,通过数值模拟计算,确定其临界起爆能量,为其在高过载环境下安定性分析提供依据。通过轻气炮试验模拟不同的过载环境,测试钝感起爆器抗高过载能力。使用有限元法,采用Workbench瞬态动力学,分析在发射高过载下的弹体强度和钝感起爆器结构强度。采用LS-DYNA,分析钝感起爆器在撞击、侵彻高过载下的特性,确定其抗过载能力。发射高过载下,钝感起爆器结构良好,壳体表面及陶瓷背板等关键组件无明显损伤。撞击高过载下,钝感起爆器壳体结构完好,内部组件药柱套有轻微变形,可能会导致药柱破碎,钝感起爆器可能会失去效用。侵彻高过载下,钝感起爆器结构良好,钝感炸药柱与壳体等组件未超过材料强度极限。试验结果与数值模拟结果较为吻合,结果可信。且钝感起爆器在高过载下均未... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题的科学意义与应用前景
    1.2 研究发展现状
        1.2.1 火工品高过载试验方法
        1.2.2 高过载数值模拟技术
    1.3 数值模拟相关理论介绍
        1.3.1 LS-DYNA算法基础
        1.3.2 LS-DYNA求解控制
    1.4 论文主要研究内容
2 钝感起爆器冲击起爆特性
    2.1 冲击起爆数值模拟基础
        2.1.1 炸药及其爆轰产物的状态方程
        2.1.2 反应速率方程
        2.1.3 临界起爆判据
    2.2 数值模拟模型
        2.2.1 模型建立及简化
        2.2.2 材料参数
        2.2.3 网格划分
        2.2.4 计算工况
    2.3 结果与分析
        2.3.1 计算结果
        2.3.2 结果分析
        2.3.3 与实验数据的比较
    2.4 起爆判据拟合
    2.5 本章小结
3 发射高过载下钝感起爆器特性分析
    3.1 发射高过载设计
        3.1.1 结构方案设计
        3.1.2 内弹道设计
    3.2 试验弹发射强度分析
        3.2.1 弹体强度理论公式校核
        3.2.2 发射过载有限元分析
        3.2.3 求解结果分析
        3.2.4 安定性分析
    3.3 本章小结
4 撞击高过载下钝感起爆器特性分析
    4.1 试验方案设计
        4.1.1 轻气炮加速度过载试验系统
        4.1.2 试验方案
        4.1.3 试验步骤
    4.2 轻气炮内弹道分析
        4.2.1 基本假设
        4.2.2 初速的计算
        4.2.3 内弹道计算结果
    4.3 试验结果分析
        4.3.1 过载加速度分析
        4.3.2 试验结果与分析
    4.4 撞击过程数值模拟分析
        4.4.1 几何模型
        4.4.2 网格划分
        4.4.3 材料参数
        4.4.4 参数设置
    4.5 计算结果及分析
        4.5.1 数值计算结果及分析
        4.5.2 试验结果对比分析
        4.5.3 安定性分析
    4.6 本章小结
5 侵彻高过载下钝感起爆器特性分析
    5.1 侵彻过载特性试验分析
        5.1.1 试验方案
        5.1.2 试验结果与分析
    5.2 侵彻过载特性数值模拟分析
        5.2.1 仿真模型与参数设置
        5.2.2 仿真结果与分析
        5.2.3 安定性分析
    5.3 本章总结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]几种典型起爆药的混凝土侵彻过载[J]. 盛涤伦,杨斌,李钊鑫,陈利魁,李俊,朱雅红.  爆炸与冲击. 2015(01)
[2]霍普金森压杆实验中试件过载的模型分析[J]. 刘卫,孙晓霞,沈瑞琪,吴立志,叶迎华.  兵工学报. 2014(S2)
[3]典型电雷管的聚四氟乙烯抗过载加固方法[J]. 孙晓霞,刘卫,沈瑞琪,叶迎华,吴立志.  含能材料. 2014(03)
[4]空气炮测试冲击片雷管过载特性数值模拟[J]. 何义,黄寅生,黄娜.  四川兵工学报. 2014(03)
[5]电爆炸箔起爆器在引信中的应用探讨[J]. 余伟.  科技广场. 2014(01)
[6]高加速度冲击过载下桥丝式电雷管的损伤特性研究[J]. 李创新,沈瑞琪,刘卫,陈玲,孙晓霞,崔云航.  火工品. 2012(03)
[7]落球碰撞试验模拟火工品过载特性研究[J]. 张伟,沈瑞琪,叶迎华,胡艳,何小斌.  火工品. 2012(03)
[8]HNS-Ⅳ炸药的点火增长模型[J]. 陈清畴,蒋小华,李敏,卢校军,彭其先.  爆炸与冲击. 2012(03)
[9]7A04高强铝合金抗杆弹正撞击性能实验研究[J]. 张伟,魏刚,肖新科,慕忠成.  高压物理学报. 2011(05)
[10]典型炸药柱的400kg落锤撞击感度特性分析[J]. 高立龙,牛余雷,王浩,王彩玲,李媛媛,郭昕.  含能材料. 2011(04)

硕士论文
[1]某侵彻火箭弹引信可靠性分析及缓冲材料性能研究[D]. 杨阳.南京理工大学 2012
[2]空气炮加速度过载试验技术研究[D]. 邓涛.南京理工大学 2011
[3]炸药装药发射安全性计算研究[D]. 王豪.南京理工大学 2011
[4]弹丸发射和着靶的过载特性及模拟试验方法研究[D]. 李石磊.南京理工大学 2008
[5]冲击波加载过程中火工品的受力分析[D]. 王娜.南京理工大学 2004



本文编号：3186237