下载文档原格式
线型聚能切割器在工程爆破中的应用研究纪 冲 龙 源 杨 旭 刘建青 刘维柱解放军理工大学工程兵工程学院(南京,210007)[摘 要] 以线型聚能装药切割器技术在某爆破工程中应用的实例,分析了线型聚能射流切割目标的原理及影响因素,提出了对于一般常用钢构件材料条件下工程爆破采用线型聚能切割器的参数设计方法,进而展望了此器材在工程爆破中应用的发展前景。
[关键词] 工程爆破 线型聚能切割器 金属射流 钢结构物[分类号] T G481 引言自1888年C.E.M un roe首次发现了不带药型罩的“门罗效应”以来,各国学者系统地研究了聚能装药(Shaped Charge)射流形成机理,并将其广泛应用在军事领域中,用来进行各种破坏作业(如大型桥梁、重点建筑物的破坏)。
在以工程建设为目的的爆破施工中,比如石油开采、硬土或冻土中快速穿孔等也被大量应用。
但是,作为聚能装药的重要组成部分,线型聚能装药在工程爆破中的应用较圆柱型聚能装药的应用还有较大的差距。
本文通过工程实例研究此器材在工程爆破中的应用,探讨其应用前景。
2 聚能射流切割原理及其应用概述聚能罩采用楔形罩的装药称为线型聚能装药(L SC),也称平面对称型聚能装药。
装药爆炸后,高温高压的爆轰产物沿装药空穴表面法线方向迅速散射。
由于空穴的影响,产物向轴线集聚形成一股高速高压气流。
如果存在金属药型罩,爆轰产物则以高达几十万大气压的压力作用于药型罩,将其压垮。
而后向对称轴闭合运动,并在对称平面内发生高速碰撞,药型罩内壁附近的金属在对称平面上挤出一块向着装药底部高速运动的融塑状态的高速片状金属射流,其头部速度最高可达7000m・s-1～8000m・s-1,温度升高至4000℃～5000℃。
金属射流与金属等靶板发生相互作用时,迫使靶板表面压力突然达到几百万大气压。
在高压作用下,靶板表面介质被排开,向侧表面堆积[1]。
线型聚能装药正是依靠这种片状的“聚能刀”,实现对金属等致密材料的切割。
聚能切割技术在爆破片上的应用研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述聚能切割技术是一种高效、精确的切割技术，可以在爆破片上实现精准切割。
传统的切割方法往往需要依靠传统的机械切割工具，如切割刀片或锯片等，这些方法在切割过程中会产生较大的噪音、较强的振动和较高的能耗。
而聚能切割技术能够通过集中能量在炸药中产生高能物质，使爆破片断裂较为均匀，同时能够精确控制切割方向和深度。
聚能切割技术的基本原理是利用炸药的爆炸能量，通过控制火焰传播的速度和方向，使其在爆破片上形成高能物质区域，进而实现切割效果。
该技术的关键在于火焰控制，需要精准调节爆炸波的传播速度和冲击力，以达到预期的切割效果。
聚能切割技术在爆破片上的应用主要表现在以下几个方面：首先，它可以实现对爆破片材料的精确切割，避免了传统切割方法可能引起的物料损失或不均匀切割的问题。
其次，它具有较快的切割速度和高效的能量利用率，能够在短时间内完成切割任务，提高工作效率。
此外，聚能切割技术还可以实现对复杂形状的爆破片进行切割，具有较高的灵活性和适用性。
总之，聚能切割技术在爆破片上的应用具有广阔的前景和重要的意义。
通过对其基本原理和应用进行研究，我们可以更好地理解该技术的工作原理和特点，为其进一步改进和拓展提供有益的参考。
在未来，随着科学技术的不断发展和进步，相信聚能切割技术在爆破片上的应用将能够取得更多的突破和创新。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是对整篇文章的组织和布局进行说明，旨在帮助读者了解文章的整体结构和内容安排。
以下是一个示例：1.2 文章结构本文将按照如下结构来组织和呈现研究内容：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 聚能切割技术的基本原理2.2 聚能切割技术在爆破片上的应用3. 结论3.1 总结3.2 展望在引言部分，我们将首先概述整个研究的背景和相关问题，进而介绍文章的结构和目的。
通过引言，读者可以对论文的整体框架和研究内容有一个清晰的认识。
线型聚能切割器结构参数优化设计及应用龚文涛;刘健峰;龚先乐;王志阳;朱忠亚;詹新进【摘要】针对钢结构目标,优化设计了一种组合式的爆炸切割装置,此装置可以实现对钢结构目标的快速高效切割.以线型聚能装药为研究对象,采用正交优化设计方法,对线型聚能切割器的药型罩壁厚、顶角、口径、炸高等主要结构参数进行优化设计,并确定了最优线型聚能装药结构.采用该结构参数的线型聚能切割器,能够对典型钢结构目标进行有效切割.%A combination type explosion cutting device, which can achieve the goal of rapid and efficient cutting of steel structure, was optimally designed. Orthogonal design method was used to optimize the main structure parameters of the linear charge cutter such as liner thickness, liner angle, calibers and burst height, and the optimal linear charge structure was determined. The linear charge cutter with this structure could cut steel structure effectively.【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2017(046)006【总页数】6页(P37-42)【关键词】线型聚能装药;正交优化;爆炸切割;数值模拟【作者】龚文涛;刘健峰;龚先乐;王志阳;朱忠亚;詹新进【作者单位】中国人民解放军陆军工程大学野战工程学院江苏南京,210007;中国人民解放军陆军工程大学野战工程学院江苏南京,210007;中国人民解放军陆军工程大学野战工程学院江苏南京,210007;中国人民解放军陆军工程大学野战工程学院江苏南京,210007;中国人民解放军陆军工程大学野战工程学院江苏南京,210007;湖北卫东化工股份有限公司湖北襄阳,441108【正文语种】中文【中图分类】TK421;TD235线型聚能装药(linear shaped charge,LSC)按照药型罩的不同形状可以分为楔形、弧形、矩形等形式。
聚能射流理论的发展及应用提要：文章介绍了聚能射流理论的发现以及发展过程,并且介绍了由此理论研发的线性聚能切割器在几个方面的成功应用。
关键词:聚能射流;线性;切割器自1888年MunroeCE首次发现了不带药型罩的“门罗效应”以来,各国学者系统地研究了聚能装药(ShapedCharge)射流形成机理,特别是第二次世界大战后,聚能效应不论是在军事领域,还是在民用工业中,都得到了广泛的应用。
Birkhoff等人(1948)首先系统地阐述了聚能装药射流形成理论。
他们假设,在药型罩压合过程中,爆轰波产生相当大的压力,以致药型罩材料的强度可以忽略不计。
实际上,将药型罩处理为一种无粘性、不可压缩的流体,锥形罩处理成楔形,并假设是稳定压合模型。
这样,药型罩微元被瞬时加速到最终压合速度。
稳态模型预测的射流长度不变,它等于锥形药型罩母线长度。
然而,聚能装药射流具有速度梯度,头部运行快,尾部运行慢。
因而造成射流的拉伸,乃至断裂。
后来,Pugh等人(1952)改进了稳态压合理论,其中考虑了射流速度梯度。
改进的非稳态理论与稳态理论基于同样的原理,只不过是认为不同药型罩微元的压合速度是不同的,它与微元在药型罩上的初始位置有关。
Birkhoff等人的理论可用来预测锥形和楔形药型罩形成稳态射流和杵的速度和质量,稳态模型提供的量值与闪光X射线摄影实验较一致。
但是,稳态分析不能预测射流速度梯度,不能预测射流的伸长。
Pugh、Eichelberger和Rostoker(1952)对稳态理论作了重要改进,提出了一个非稳态射流形成理论,称为PER理论。
线性聚能切割器是一种利用线型聚能装药在爆炸时产生的高能量密度、高运动速度的刀片状金属射流对各种金属或非金属障碍物进行切割的爆炸型切割器,具有切割速度快、切割面大、切割威力高的特点。
线性聚能切割器的在民用方面的实践应用清河门大桥切割爆破工程清河门大桥为阜新至锦州公路清河上双曲拱桥,桥分为三孔,中孔较大,两侧小拱互为对称,全桥长为234.4m,桥面净宽12m。
