两点阵列爆炸威力场分布及增益研究

发布时间：2024-05-19 22:21

　　为了获得两点阵列爆炸冲击波场的分布规律及其相对于同质量整体单点爆炸威力的增益效果,采用AUTODYN有限元软件建立了两点阵列爆炸的计算模型,对不同阵列距离条件下两装药阵列爆炸的冲击波场进行了模拟研究,并对两个相距4m的1kg装药同时爆炸的计算结果进行了试验验证;分析了装药质量、阵列距离对冲击波威力及增益的影响规律,获得了两点阵列爆炸冲击波作用区面积与阵列距离的相互关系,建立了最佳阵列距离以及冲击波作用区面积增益的计算模型。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好,数值模型合理、方法可行;随着阵列距离的增大,两点阵列爆炸的冲击波作用区面积先增大后减小,最佳阵列距离与阵列爆炸单元的质量呈正比关系,函数关系式为L=2.078M^1/3;阵列爆炸相对于同质量整体单点爆炸的威力增益显著,阵列距离6～10m范围内冲击波作用区面积增益大于29%;两点阵列爆炸冲击波作用区面积增益和阵列比例距离呈三次多项式函数关系,增益计算模型的预估误差不大于15%。

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【部分图文】：

图1炸药装药布局图

表1两点炸药装药阵列爆炸的计算工况Table1Calculationconditionsoftwo-pointarrayexplosionforexplosivechargeConditionsL/m2×1kg42×8kg2,4,6,82×27....

图2装药阵列爆炸验证试验布局

为了验证计算模型,选用TNT装药进行试验,装药密度为1.58g/cm3,长径比为1∶1,质量为1kg。试验测量了2个炸高均为1.5m、相距4m装药同时爆炸的冲击波参数,以此验证两阵列装药同时中心起爆计算结果的正确性。试验布局如图2所示,在两装药对称中心I-1、对称轴I-2、I-3....

图3阵列爆炸高速摄影图像

两个1kg装药阵列4m爆炸冲击波和火球碰撞高速摄影图像如图3所示。典型点处冲击波超压峰值、冲量和正压作用时间计算结果与试验值的比较见表4。由图3可看出,两装药阵列爆炸后,二者的冲击波在装药对称面上叠加增强,可以显著增强装药对称面附近区域的冲击波压力。从表4结果也可得出,两装药阵列....

图4两装药同时爆炸沿对称轴方向压力衰减规律

通过计算结果拟合获得两个阵列单元对称轴方向的冲击波超压Δp随比例距离r的变化关系,如图4所示。图中Δp指对称轴方向上冲击波超压,r指两个阵列爆炸单元对称轴上各点到其中一个爆炸单元几何中心的距离s与阵列装药总质量MZ立方根的比值,即r=s/ΜΖ3。图中右上角2×8kg-4....

本文编号：3978536