叠氮化铜微装药爆轰驱动飞片的数值模拟

简国祚 曾庆轩 郭俊峰 李兵 李明愉

简国祚, 曾庆轩, 郭俊峰, 李兵, 李明愉. 叠氮化铜微装药爆轰驱动飞片的数值模拟[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(2): 248-252. doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0248-05
引用本文: 简国祚, 曾庆轩, 郭俊峰, 李兵, 李明愉. 叠氮化铜微装药爆轰驱动飞片的数值模拟[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(2): 248-252. doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0248-05
Jian Guozuo, Zeng Qingxuan, Guo Junfeng, Li Bing, Li Mingyu. Simulation of flyers driven by detonation of copper azide[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(2): 248-252. doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0248-05
Citation: Jian Guozuo, Zeng Qingxuan, Guo Junfeng, Li Bing, Li Mingyu. Simulation of flyers driven by detonation of copper azide[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(2): 248-252. doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0248-05

叠氮化铜微装药爆轰驱动飞片的数值模拟

doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0248-05
详细信息
    作者简介:

    简国祚(1989—),男,硕士研究生

    通讯作者:

    曾庆轩,zengqingxuan@bit.edu.cn

  • 中图分类号: O383;TQ563

Simulation of flyers driven by detonation of copper azide

  • 摘要: 为了优化叠氮化铜微装药器件的设计,探究叠氮化铜爆轰驱动飞片的作用原理,根据微装药器件的实际设计和相关实验,采用ANSYS/LS-DYNA流固耦合算法对叠氮化铜爆轰驱动飞片的作用过程作了数值模拟。具体研究了加速膛长度对飞片的平整性和完整性的影响,分析了微装药的尺寸与飞片速度之间的关系。研究结果表明:加速膛的长度对飞片的完整性、平整性和速度具有重要影响,在过长的加速膛中飞片飞行时易发生破碎,加速膛过短飞片的驱动速度不能达到最佳。装药尺寸与飞片速度之间关系密切,装药直径对飞片速度的前期成长影响不大,但对飞片获得的最大速度却有较为明显的影响;装药的直径大于0.8 mm时,增加装药直径并不能使飞片的最大速度明显增加。
  • 图  1  数值模型

    Figure  1.  Numerical model

    2(a)  t=0.02 μs时叠氮化铜驱动飞片的压力分布

    2(a).  Pressure distribution of flyer driven by Cu(N3)2 at t=0.02 μs

    2(b)  t=0.06 μs时叠氮化铜驱动飞片的压力分布

    2(b).  Pressure distribution of flyer driven by Cu(N3)2 at t=0.06 μs

    2(c)  t=0.11 μs时叠氮化铜驱动飞片的压力分布

    2(c).  Pressure distribution of flyer driven by Cu(N3)2 t=0.11 μs

    2(d)  t=0.20 μs时叠氮化铜驱动飞片的压力分布

    2(d).  Pressure distribution of flyer driven by Cu(N3)2 t=0.20 μs

    2(e)  t=0.32 μs时叠氮化铜驱动飞片的压力分布

    2(e).  Pressure distribution of flyer driven by Cu(N3)2 t=0.32 μs

    2(f)  t=0.38 μs时叠氮化铜驱动飞片的压力分布

    2(f).  Pressure distribution of flyer driven by Cu(N3)2 t=0.38 μs

    图  3  爆轰作用后飞片破损示意图

    Figure  3.  Morphologies of flyer by detonation of copper azide

    图  4  不同直径装药驱动飞片的速度时程曲线

    Figure  4.  Velocity histories of flyer driven by charge with different diameters

    图  5  不同厚度装药爆轰驱动飞片的速度时程曲线

    Figure  5.  Velocity histories of flyer driven by charge with different thicknesses

    表  1  钛飞片和聚碳酸酯的材料模型参数

    Table  1.   Parameters of titanium and polycarbonate

    材料 ρ/(g·cm-3) E0/GPa G/GPa K/GPa ν
    4.51 113.76 43.755 94.803 0.30
    聚碳酸酯 1.19 2.34 0.849 3.256 0.38
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-05
  • 修回日期:  2014-12-02
  • 刊出日期:  2016-03-25

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