线性聚能装药

聚能爆破

5章 第6节 聚能装药爆破原理

2． 药型罩

药型罩的作用是将炸药的爆炸能量转换成罩的动能。用金属射流代替气体射流，从而提高聚能药包的爆破威力，因此，在制作带药型罩的聚能药包时，必须对制作药型罩的材料、形状和其他参数，进行正确的选取和设计。

（1） 材料。对药型罩材料的要求：可压缩性小，密度大、塑性和延展性好，在聚能过程中不气化；在形成射流的过程中不会产生汽化。大量试验的结果证明，紫铜制作药型罩效果最好，其次是铸铁、钢和陶瓷。

（2） 形状。药型罩的形状应能形成良好的聚能效果、形状简单、加工方便。药型罩的顶角以35°～60°为宜，其形状除锥形外，一般还有半球形、抛物线形、双曲线形、喇叭形和卵形等，常用半球形和锥形。

（3） 壁厚。药型罩的壁厚对射流性能和聚能威力有显著的影响，每一种药型罩都有一个最佳壁厚，而最佳壁厚又随着药型罩的材料、锥角、直径以及有无外壳而变化。总的来说，药型罩的最佳壁厚是随着药型罩材料的比重的减小而增加，随锥角的增大而增加，随罩口直径的增加而增加。药型罩的壁厚一般取1.0~2.5 mm较好。

二、聚能效应的应用

聚能效应最早用于破甲弹来对付坦克。二次世界大战以来聚能装药在军事上的应用和研究极大地推动了它在工

ANSYS 软件及应用

装药爆炸过程中聚能射流行为模拟

装药爆炸过程中聚能射流行为模拟

1. 聚能效应简介

聚能效应（Gathering energy effect），通常称为“门罗效应”， 即炸药爆炸后，爆炸产物在高温高压下基本是沿炸药表面的法线方向向外飞散的。因此，带有锥形凹槽的装药在引爆后，凹槽附近的爆轰产物飞散时将在装药轴线处汇聚，形成一股高速、高温、高密度的射流，这股射流在靶板较小的区域内形成较高的能量密度，致使炸坑较深。这种利用装药一端空穴以提高爆炸后局部破坏作用的效应称为聚能效应。

聚能效应的应用非常广泛，在军事上，可用来生产穿甲弹、碎甲弹、反坦克枪榴弹等，用于对付各种装甲目标；在工程爆破中，可在土层和岩石上打孔，其中在石油工程领域的应用最为典型；另外，聚能效应也可用于水下切割构件，在野外切割钢板、钢梁等。

图1显示了不同装药结构的穿孔能力。图1.a中爆轰产物向柱型装药四周均匀飞散，药柱底部爆轰产物作用于靶板；图1.b中装药锥孔部分的爆轰产物飞散时，向轴线集中会聚成速度和压力很高的气流，爆轰产物的能量集中在较小的面积上，在靶板上打出更深的孔；图1.c中装药锥孔部分加装金属药型罩，爆轰产物在推动罩壁向轴线运动的过程中，将能量传递给

ANSYS 软件及应用

装药爆炸过程中聚能射流行为模拟

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1. 聚能效应简介

聚能效应（Gathering energy effect），通常称为“门罗效应”， 即炸药爆炸后，爆炸产物在高温高压下基本是沿炸药表面的法线方向向外飞散的。因此，带有锥形凹槽的装药在引爆后，凹槽附近的爆轰产物飞散时将在装药轴线处汇聚，形成一股高速、高温、高密度的射流，这股射流在靶板较小的区域内形成较高的能量密度，致使炸坑较深。这种利用装药一端空穴以提高爆炸后局部破坏作用的效应称为聚能效应。

聚能效应的应用非常广泛，在军事上，可用来生产穿甲弹、碎甲弹、反坦克枪榴弹等，用于对付各种装甲目标；在工程爆破中，可在土层和岩石上打孔，其中在石油工程领域的应用最为典型；另外，聚能效应也可用于水下切割构件，在野外切割钢板、钢梁等。

图1显示了不同装药结构的穿孔能力。图1.a中爆轰产物向柱型装药四周均匀飞散，药柱底部爆轰产物作用于靶板；图1.b中装药锥孔部分的爆轰产物飞散时，向轴线集中会聚成速度和压力很高的气流，爆轰产物的能量集中在较小的面积上，在靶板上打出更深的孔；图1.c中装药锥孔部分加装金属药型罩，爆轰产物在推动罩壁向轴线运动的过程中，将能量传递给

爆破技术

浅析聚能装药在预裂爆破中的应用

南京理工大学 安刚 指导教师：黄寅生

摘要：聚能预裂爆破与普通预裂爆破相比, 爆破效果明显提高, 能有效地控制预裂缝的扩展。文中根据对线型聚能装药效应的分析研究, 提出了新的聚能装药预裂切缝方法及其机理, 并指出了其发展前景。

关键词：线型聚能装药；预裂切缝；应用分析

1 预裂爆破现状和传统技术

预裂爆破是在主爆破炮眼起爆之前, 沿设计轮廓面布置的预裂炮眼首先起爆, 形成有一定宽度的预裂缝, 将开挖区与保留区的岩体分离开, 从而使保留区岩体在主爆破炮眼爆破时受到的破坏和震动大为减轻, 留下光滑、平整的开挖面。其机理被广泛认为是应力波和爆生气体的共同作用。其主要措施在于采用不耦合装药结构, 减少装药量; 使用低爆速、低密度且爆生气体生成量大的炸药; 适当加密预裂炮眼, 布置导向孔; 合理确定炮眼系数; 采取预留光面层爆破,以便获得好的爆破效果。其在矿山、水电、交通、军事和建筑等露天边坡和地下开挖等工程爆破中, 得到全面推广应用, 取得了巨大的综合效益。

工程预裂爆破的参数选择和控制技术决定了爆破效果, 其措施有:

1) 爆破参数的设计计算有公式法、直接试验法、经验类比法和模型试验法等。可结合工程 实践经验和有关文献来确

大平矿火工品有关知识

前言：学习制度

煤矿生产必须坚持“安全第一、预防为主”的方针。 应从以下三个方面来认识：

1、从我们国家性质和和社会制度方面来认识。我国是社会主义制度，劳动人民是国家的主人。社会主义就是要消灭剥削、压迫、贫穷和落后，要人民安居业、生活幸福，而这一切的基础则是劳动者的生命安全和身体健康，因此《煤炭法》第八条规定，各级人民政府及其有关部门和煤炭企业必须加强劳动保护，保障煤矿职工的安全和健康。又规定，国家对煤矿井下作业职工采取特殊保护措施。国家的重视，充分说明人是最宝贵的。所以煤矿生产必须把确保劳动者的生命安全和健康作为第一位的工作来抓，“安全第一、预防为主”的方针就是煤矿建设的指导思想和行动准则。 2、从煤矿生产条件复杂性和特点来认识。煤矿开采受地质条件约束，工作场所狭窄，阴暗潮湿，且不断移动，经常受顶板、水、火、瓦斯、煤尘五在灾害的危胁。为了保证矿井的持续生产，需要不断开拓新水平、新采区和新工作面，还要对旧采空区、旧巷进行处理，就更增加了安全管理的复杂性。为了保证矿工和矿井的安全，使矿井免受各种自然灾害的危胁，必须制定安全第一的生产方针。

3、从多年来国内煤矿建设的实践来认识。建国以来，全国煤矿贯彻执行了党和国家提出的安全

Cahn Hilliard的论文

Free Energy of a Nonuniform System. I. Interfacial Free EnergyJohn W. Cahn and John E. Hilliard Citation: The Journal of Chemical Physics 28, 258 (1958); doi: 10.1063/1.1744102 View online: /10.1063/1.1744102 View Table of Contents: /content/aip/journal/jcp/28/2?ver=pdfcov Published by the AIP Publishing Articles you may be interested in Lennard-Jones systems near solid walls: Computing interfacial free energies from molecular simulation methods J. Chem. Phys. 139, 084705 (2013); 10.1063/1.4819061 Bcc crysta

线性系统的能控性判据分析

摘要：能控性是线性系统的一个基本结构特征，它的出现对于系统控制和系统估计问题的研究具有重要意义。本文主要讨论线性系统的能控性判据。其中，能控性的判据分析有很多种方法，最常用的及时约旦标准型方法。

一：问题的提出

设计一个线性系统，我们总是希望所施加的控制u(t)能完全控制系统的运动状态，而不希望出现失控现象。因此，判断一个系统能控性问题就显得尤为重要。能控性是从状态的控制能力方面来揭示了控制系统的一个基本属性。现代控制理论的许多基本问题，如最优控制和最优估计，都是以能控性为存在条件的。 1. 能控性定义 能控性的直观讨论

从状态空间的角度进行讨论：输入和输出构成系统外部变量,状态为系统内部变量。能控性主要看其状态是否可由输入影响。每一个状态变量的运动都可由输入来影响和控制,由任意的始点到达原点,为能控,反之为不完全能控。具体来说就是指外加控制作用u(t) 对受控系统的状态变量x(t)和输出变量y(t)的支配能力，它回答了u(t)能否使x(t)和y(t)作任意转移的问题。 二：问题的解决

我们利用线性系统的能控性判据来判断其能控性。

设线性定常系统状态方程为：

??Ax?Bu,xx为n维状态向量x(0)?x0,t?

现代控制理论的讲义,从介绍现代控制理论的基础出发,详细介绍控制理论中的常用方法。最后有控制理论的习题和解决问题的专题讨论

第三章 线性控制系统 的能控性与能观性

现代控制理论的讲义,从介绍现代控制理论的基础出发,详细介绍控制理论中的常用方法。最后有控制理论的习题和解决问题的专题讨论

例

分析下列系统的能观测性y (t ) 0 4 5 x (t )

7 x (t ) x ( t ) 5 ( 1) 1 7 x (t ) x ( t ) 5 ( 2) 1

3 2 0 y (t ) x (t ) 0 3 1

现代控制理论的讲义,从介绍现代控制理论的基础出发,详细介绍控制理论中的常用方法。最后有控制理论的习题和解决问题的专题讨论

( 3) 3 1 0 0 3 1 (t ) 0 0 3 x (t ) x 2 1 0 2 2 1 0 2 x (t ) (t ) ( 4) x 3 3 0 3

1 1 1 1 0 y (

利用ANSYS／LS-DYNA3D有限元分析软件,在同种装药条件下,分别对3种不同壁厚药型罩的127型石油射孔弹形成射流的过程进行数值模拟并进行对比分析,结果表明,壁厚为1.5min的药型罩产生的射流头部速度高,动能大。验证了该数值仿真模型的正确性,为新型锥形装药产品的开发提供了一种高效的设计方法。

维普资讯

第3 O卷

第 1期

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术

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20 0 6年 2月

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文章编号：0 41 3 ( 0 60—0 70 10—3 8 2 0 )10 4—3

药型罩壁厚对聚能射流影响的数值模拟张会锁，赵捍东，王芳，张树霞(中北大学机械电子工程系，山西太原 O 0 5 ) 3O 1

摘要：利用 A YS L NS/ DY NA3 D有限元分析软件，同种装药条件下，在分别对 3种不同壁厚药型罩的 1 7型石油射孔 2弹形成射流的过程进行数值模拟并进行对比分析，结果表明，壁厚为 1 5ll . n的药型罩产生的射流头部速度高， n动能大。

验证了该数值仿真模型的正确性，为新型锥形装药产品的开发提供了一种高效的设计方法。关键词：石油射孔弹；流；药型罩；值模拟射数

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