1。4。2 药型罩
药型罩对切割索的影响主要有两个因素:药型罩厚度和药型罩锥角。
药型罩过薄会导致射流速度梯度大、形状细长,虽然射流速度很高,但容易断裂,导致侵彻深度降低;药型罩过厚时射流短粗,速度梯度小,侵彻速度低,也会限制侵彻能力,只有装药量与罩壁厚的比例适当,才能达到比较好的侵彻效果。
药型罩锥角一般在60°-90°的范围内[15]。锥角过大,射流头部速度减小,尾部轴向速度增大,射流的速度梯度逐渐减小,爆炸形成的射流拉伸不够,形状过于短粗[16]。而锥角过小会导致射流速度梯度过大,射流断裂严重。
1。4。3 壳体
根据切割索背部结构,可以将切割索分为有壳体、无壳体两种。一般理论认为背部壳体可以减小稀疏波侵入,提高切割索聚能罩的运动速度。徐斌通过计算机仿真方法对有无壳体两种情况进行了对比仿真,发现切割索背部壳体的存在可以有效改善射流速度和形态,提高切割能力[17]。
当壳体采用强度更高的材料时,炸药的爆轰产物对壳体做功较少,而对药型罩做功更大,有利于提高切割索切割威力。
1。4。4 起爆方式
切割索的起爆方式大致有三种:一侧端面起爆、棱上中心点起爆和棱上同时起爆。端面起爆在装药中会引发沿切割索轴线方向的滑移爆轰波作用;棱上中心点起爆在爆炸点附近呈现球面滑移波作用,在更远处的起爆和端面起爆类似,在这两种起爆方式中,存在射流沿切割索轴线方向上的拉伸过程,导致射流更容易发生断裂。而采用棱上同时起爆时,爆轰波从起爆棱线上同时向药型罩方向传播,在这种起爆方式中药型罩被同时压垮,并向下向轴线汇聚。这个过程是二维的,不存在沿切割索轴线方向上的射流拉伸过程。
1。5 本文研究的主要内容
本文以合肥红星机电厂生产的切割索为切入点,研究影响其威力输出的因素种类,影响效果以及影响机理,主要研究途径如下:
1)对合肥红星机电厂生产的切割索的生产工艺进行调查。
2)通过实际的钢板切割试验测试两种切割索的切割性能进行测试,并测试结构改变和增加外部约束后的切割性能。分析切割性能变化以及原因
3)使用不同的靶板材料进行切割实验,分析不同的靶板材料下切割索的切割效果。
4)实际应用中切割索输出威力的影响因素。
通过以上研究得到切割索输出威力影响因素的系统结论。
2 切割索生产工艺研究
2。1 切割索生产工艺
本论文中研究的切割索由导爆索压制衍生而来,和导爆索相比,增加了压制聚能槽、改变剖面形状的工序。
2。1。1 材料准备
本论文研究的切割索使用的装药材料是黑索金,外壳为铅锑合金。
切割索使用的黑索金从外厂采购。由于使用的炸药种类已定,其影响切割索性能的主要因素为炸药粒度。粒度细会减小完全反应时间,其极限直径和临界直径也相应减小,意味着可以拉制更细的切割索,但炸药粒度过细会导致药剂生产采购成本增加,同时炸药的流散性变差,不利于拉制变形,本文中黑索今粒度为40目。
实验使用的铅锑合金管也从外部采购,采购时标准为GB/T 1472-2005。拉制前其外径为19mm,内径为15mm。
2。1。2 装药
把金属管内部清洗干净,为防止装药过程中药剂洒出,将铅锑合金管的一端使用海绵塞住,然后使用计量勺将黑索金定量装入合金管中,装药过程中使用木棒敲击管壁使得黑索金均匀分布。由于合金管较长,为避免合金管内装药密度不均导致切割能力分布不均匀,因此切割索内装药为松装药,没有进行压制。装药完毕后,使用海绵将合金管另一装药口封闭以防装药遗撒。