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水下线型聚能切割器研究

江德安  
【摘要】: 线型聚能切割器是长条形、底部有外嵌金属药型罩聚能穴的装药结构。起爆后,爆轰波沿装药纵轴方向传播,药型罩在极高的压力下在对称聚能穴中心平面上产生碰撞,形成高速运动的薄片状金属射流,具有作用迅速、切割力强的特点。浅海废弃油井对航道造成了严重影响,用普通爆破作业无法有效地将其切断,加上水对射流的作用有一定的影响。因此,如何根据实际情况研制大型水下线型聚能切割器是本论文的主要目的。 本文简要介绍了聚能装药的基本理论和国内外的研究现状,叙述了如何运用ANSYS/LS-DYNA来模拟线型聚能装药对靶板的侵彻,以及如何通过模拟来指导设计,在实验的基础上设计出符合要求的线型聚能切割器。 根据现有的聚能装药理论、侵彻模型、经验公式对线型聚能切割器药型罩的材料、夹度、厚度进行选定和设计;充分考虑水对射流的影响以及浅海废弃油井的结构特点,设计出符合实际的线型聚能切割器。通过实践检验,再进行改进,最后定型。另外,本文在实践的基础上,创造性地使用空心金属圆球排列,制作了简易柔性切割器,以代替线型聚能切割器,运用在浅海废弃油井的切割上,也取得了令人满意的效果。 论文着重探寻了一种有效的线型聚能装药侵彻靶板的模拟方法,并成功地指导了大型线型聚能切割器的设计,对今后相关的设计有一定参考价值。


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