装配垫层与间隙对爆轰加载下金属飞片运动特征的影响

李涛 刘明涛 王晓燕 陈浩玉 王鹏来

李涛, 刘明涛, 王晓燕, 陈浩玉, 王鹏来. 装配垫层与间隙对爆轰加载下金属飞片运动特征的影响[J]. 高压物理学报, 2018, 32(4): 044202. doi: 10.11858/gywlxb.20170576
引用本文: 李涛, 刘明涛, 王晓燕, 陈浩玉, 王鹏来. 装配垫层与间隙对爆轰加载下金属飞片运动特征的影响[J]. 高压物理学报, 2018, 32(4): 044202. doi: 10.11858/gywlxb.20170576
LI Tao, LIU Mingtao, WANG Xiaoyan, CHEN Haoyu, WANG Penglai. Effects of Explosive Device with Foam Cushion and Air Clearance on Kinetic Characteristic of Steel Flyer under Detonation Loading[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(4): 044202. doi: 10.11858/gywlxb.20170576
Citation: LI Tao, LIU Mingtao, WANG Xiaoyan, CHEN Haoyu, WANG Penglai. Effects of Explosive Device with Foam Cushion and Air Clearance on Kinetic Characteristic of Steel Flyer under Detonation Loading[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(4): 044202. doi: 10.11858/gywlxb.20170576

装配垫层与间隙对爆轰加载下金属飞片运动特征的影响

doi: 10.11858/gywlxb.20170576
基金项目: 

国家自然科学基金 11602250

详细信息
    作者简介:

    李涛(1989-), 男, 硕士, 研究实习员, 主要从事结构设计与力学分析研究.E-mail:sc.litao@163.com

    通讯作者:

    王晓燕(1978-), 女, 硕士, 副研究员, 主要从事冲击动力学实验研究

  • 中图分类号: O383

Effects of Explosive Device with Foam Cushion and Air Clearance on Kinetic Characteristic of Steel Flyer under Detonation Loading

  • 摘要: 采用激光干涉测速技术,研究了装配0.5 mm厚泡沫垫层或空气间隙对RHT-901炸药爆轰加载下45钢飞片运动特征的影响,得到在两种装配条件下爆轰驱动飞片的自由面速度历史,对比分析了装配垫层与间隙之间的差异。实验研究发现,装配垫层和间隙对金属飞片运动特征的影响显著,主要包括速度起跳时刻、速度起跳幅值和末速度。对于炸药-金属间的装配垫层和间隙,垫层比间隙处的速度起跳时刻晚约30 ns,起跳幅值高约13%,末速度低;对于金属-金属间的装配垫层和间隙,垫层处比间隙处的速度起跳时刻早约200ns,起跳幅值低约6%,末速度低。基于连续介质的应力波传播特性,对该影响规律进行了分析,通过估算爆轰产物向空气中飞散的速度,佐证了分析结果的合理性。

     

  • 图  实验装置示意

    Figure  1.  Illustration of experimental device

    图  测点布局(单位:mm)

    Figure  2.  Layout of test points (Unit:mm)

    图  典型原始波形

    Figure  3.  Typical original record

    图  单层飞片组装中飞片的测速曲线

    Figure  4.  Velocity profiles of flyer in single flyer assembly

    图  单层飞片组装中各测点的速度曲线对比

    Figure  5.  Comparison of velocity profiles at different test points in single flyer assembly

    图  双层飞片组装中飞片的测速曲线

    Figure  6.  Velocity profiles of flyer in double-flyer assembly

    图  双层飞片组装中各测点的速度曲线对比

    Figure  7.  Comparison of velocity profiles at different test points in double-flyer assembly

    表  1  炸药爆轰驱动单层飞片实验结果

    Table  1.   Experimental results of single flyer under detonation loading

    Probe Location of test point t0/μs v1/(m·s-1) v2/(m·s-1)
    S1 Foam cushion, Ø60 mm 13.619 1 640 2 277
    S2 Air clearance, Ø60 mm 13.589 1 447 2 303
    S3 Foam cushion, Ø30 mm 13.631 1 679 2 434
    S4 Air clearance, Ø30 mm 13.605 1 510 2 450
    下载: 导出CSV

    表  2  炸药爆轰驱动双层飞片实验结果

    Table  2.   Experimental results of double-flyer under detonation loading

    Probe Location of test point t0/μs v1/(m·s-1) v2/(m·s-1)
    S1 Foam cushion, Ø60 mm 14.483 1 307 1 494
    S2 Air clearance, Ø60 mm 14.679 1 394 1 547
    S3 Foam cushion, Ø30 mm 14.542 1 340 1 566
    S4 Air clearance, Ø30 mm 14.721 1 439 1 593
    下载: 导出CSV
  • [1] 虞德水, 赵锋, 谭多望, 等.JOB-9003和JB-9014炸药平面爆轰驱动飞片的对比研究[J].爆炸与冲击, 2006, 26(2):140-144. doi: 10.11883/1001-1455(2006)02-0140-05

    YU D S, ZHAO F, TAN D W, et al.Experimental studies on detonation driving behavior of JOB-9003 and JB-9014 slab explosives[J].Explosion and Shock Waves, 2006, 26(2):140-144. doi: 10.11883/1001-1455(2006)02-0140-05
    [2] 向梅, 黄毅民, 韩勇, 等.JO-9159与JB-9014复合药柱爆轰驱动平面飞片实验与数值模拟[J].高压物理学报, 2014, 28(3):379-384. doi: 10.11858/gywlxb.2014.03.018

    XIANG M, HUANG Y M, HAN Y, et al.Experimental study and numerical simulation of plane flyer driven by detonation of JO-9159 and JB-9014 composite charge[J].Chinese Journal of High Pressure Physics, 2014, 28(3):379-384. doi: 10.11858/gywlxb.2014.03.018
    [3] 金山, 陈永涛, 汤铁钢, 等.多点激光干涉测速系统和电探针技术在飞片速度测量中的应用对比[J].高压物理学报, 2012, 26(5):571-576. doi: 10.11858/gywlxb.2012.05.014

    JIN S, CHEN Y T, TANG T G, et al.Comparison of multi-channel VISAR and electric probe technology in measuring free-surface velocity of metal flyer[J].Chinese Journal of High Pressure Physics, 2012, 26(5):571-576. doi: 10.11858/gywlxb.2012.05.014
    [4] 王德田, 李泽仁, 吴建荣, 等.光纤位移干涉仪在爆轰加载飞片速度测量中的应用[J].爆炸与冲击, 2009, 29(1):105-108. doi: 10.11883/1001-1455(2009)01-0105-04

    WANG D T, LI Z R, WU J R, et al.An optical-fiber displacement interferometer for measuring velocities of explosively-driven metal plates[J].Explosion and Shock Waves, 2009, 29(1):105-108. doi: 10.11883/1001-1455(2009)01-0105-04
    [5] 陈永涛, 洪仁楷, 吴建华, 等.爆轰波对碰加载下平面Sn材料动力学行为实验研究[J].高压物理学报, 2016, 30(3):221-226. doi: 10.11858/gywlxb.2016.03.007

    CHEN Y T, HONG R K, WU J H, et al.Experimental study on dynamic behaviors of Sn sample driven by two head-on colliding detonation waves[J].Chinese Journal of High Pressure Physics, 2016, 30(3):221-226. doi: 10.11858/gywlxb.2016.03.007
    [6] 文尚刚, 赵锋, 王建, 等.气炮加载下炸药强爆轰驱动技术的初步实验研究[J].高压物理学报, 2011, 25(1):36-40. doi: 10.11858/gywlxb.2011.01.006

    WEN S G, ZHAO F, WANG J, et al.Primary experimental study on driving technique of strong detonation using gas gun[J].Chinese Journal of High Pressure Physics, 2011, 25(1):36-40. doi: 10.11858/gywlxb.2011.01.006
    [7] 金柯, 李平, 吴强, 等.爆轰产物驱动飞片运动数值模拟研究[J].爆炸与冲击, 2004, 24(5):419-424. http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-GCWL200512001011.htm

    JIN K, LI P, WU Q, et al.Numerical simulation on acceleration process of flyer driven by detonation product through an air cushion[J].Explosion and Shock Waves, 2004, 24(5):419-424. http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-GCWL200512001011.htm
    [8] 赵剑衡, 赵锋, 文尚刚, 等.带空腔爆轰加载装置对驱动飞片的影响[J].爆炸与冲击, 2001, 21(4):307-310. http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/5478?mode=full

    ZHAO J H, ZHAO F, WEN S G, et al.The effects of explosive device with a cavity on flyer driving[J].Explosion and Shock Waves, 2001, 21(4):307-310. http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/5478?mode=full
    [9] ORLENKO L P. 爆炸物理学[M]. 第3版. 孙承纬, 译. 北京: 科学出版社, 2011: 416.
    [10] 赵同虎, 韩立石, 何智.猛炸药RHT-901和钝感炸药IHE-2的爆轰波直角绕射[J].高压物理学报, 1998, 12(4):264-270. doi: 10.11858/gywlxb.1998.04.005

    ZHAO T H, HAN L S, HE Z.The rectangular diffraction of detonation wave in the high explosive RHT-901 and the insensitive high explosive IHE-2[J].Chinese Journal of High Pressure Physics, 1998, 12(4):264-270. doi: 10.11858/gywlxb.1998.04.005
  • 加载中
图(7) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  7207
  • HTML全文浏览量:  2990
  • PDF下载量:  207
出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-04
  • 修回日期:  2017-05-31

目录

    /

    返回文章
    返回