分享到:

对炸药驱动飞片速度的理论计算方法的分析与评价

引 言炸药爆轰时对与之相接触的金属的加速作用是它的主要用途之一,在工程设计和研究中,经常需要估计金属被炸药爆轰驱动的速度,如战斗部和破片的设计,爆炸焊接中板的飞行以及雷管底壳破片等[1]。炸药驱动飞片,其速度高达5km/s,用来产生兆巴级的冲击压力,也可以产生低达0.5km/s的速度,用于爆炸复层法和金属成型[2]。要得到炸药爆轰对相邻金属驱动的精确解是很困难的,同时也很繁琐,所以在计算过程中都采用了一定的假设。本文在对国内外文献调研的基础上,分析和评价了6种炸药驱动飞片速度理论计算方法。1 炸药驱动飞片速度理论计算方法1.1 Gurney模型[3]美国科学家Gurney于1943年提出计算炸药驱动破片运动速度的Gurney方程。他是在20世纪40年代二次大战期间服役于美军弹道研究实验室时,把一些简单的原理应用于炸药驱动飞片运动速度的计算,形成了Gurney模型理论的基础。1.1.1 Gurney方程在炸药驱动飞片运动过程中冲击...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国原子能科学研究院年报》2005年00期
中国原子能科学研究院年报

数值模拟双层飞片速度台阶现象的理论分析

Hyades程序是1个一维、三温的拉格朗日流体力学模拟程序,主要用于模拟激光驱动冲击波在飞片内或靶内的流体动力学物理图像,得到关于冲击波的一些参数,从而指导靶的设计。用Hyades模拟了激光脉冲条件相同(高斯波形,脉宽23ns,峰值功率密度3TW),厚度同为4μm的钽飞片,不同Kapton膜厚(分别为90、110、130、150μm)的情形下,飞片速度随时间变化的曲线(图1)。从图中可明显看到,在90μm Kapton下,飞片速度增加到7km/s后出现一段“速度台阶”现象,即飞片速度几乎不随时间继续增长,而是经过一段时间后才又开始随时间增长到最大值。110μm、130μm下也有类似现象,但越来越不明显,到150μm时则不出现这一现象,而是随时间直接增长到速度的最大值。从模拟得到的各分层速度分布情况来看,90...  (本文共2页) 阅读全文>>

《微电子学与计算机》2005年12期
微电子学与计算机

半导体飞片系统的计算机仿真

1引言根据飞片系统固有的安全特性,借助于现代微电子技术工艺,将其中的金属桥箔以半导体替代,利用其在较低电压下迅速气化的特点,降低能量。与传统的起爆系统大不相同,对这种全新系统需进行多方面的研究,单纯用实验进行不是一种高效费比的方法,应用现代计算机技术研究半导体飞片系统的计算机仿真对系统的优化设计有重要意义,预报各项工程参数及其变化对系统性能及可靠性的影响,为半导体飞片系统参数工程指标的制定提供理论依据[1]。2半导体飞片系统的物理模型系统作用的必要条件是飞片速度和厚度决定的能量Pnτ(P为飞片激起的冲击波压力,τ为冲击波压力持续时间,n为常数,一般为2~3)不小于钝感药柱的临界起爆能量。因此,数值模拟的重点是用数学模型的方法预估飞片末端速度。如图1所示。3实用数学模型3.1格尼模型(FEG Y)在飞片系统中,由于反射片的厚度远远大于飞片的厚度,因此,可假设反射片静止不动,从动量和表1飞片速度随空间距离的变化关系飞行距离(m m)...  (本文共3页) 阅读全文>>

《强激光与粒子束》2017年04期
强激光与粒子束

自由面被烧蚀磁驱动飞片的数值模拟

近几十年来,随着Z-箍缩、磁驱动飞片发射、磁驱动冲击/等熵压缩等实验的开展,磁流体力学模拟程序取得了很大发展。国际上比较著名的磁流体力学程序有美国海军实验室基于ALE方法的MACH2程序、美国Los Alamas国家实验室基于欧拉方法的RMHD程序、美国Sandia国家实验室基于ALE方法的ALEGRA程序、英国帝国理工的GORGON程序等。R.W.Lemke等人采用ALEGRA程序对磁驱动飞片发射、磁驱动冲击/等熵压缩等实验进行了模拟,开展了磁驱动飞片相关的理论工作[1-5]。国内的磁流体力学程序主要有北京应用物理与计算数学研究所研制的MARED程序、中国工程物理研究院流体物理研究所研制的MDSC2程序等。MARED程序主要用于Z-箍缩方面的理论研究[6-7],MDSC2主要用于Z-箍缩、磁驱动飞片发射、磁驱动冲击/等熵压缩等方面的理论工作[8-12]。文献[12]采用磁流体力学程序对大电流脉冲功率装置聚龙一号上开展的磁驱动飞...  (本文共5页) 阅读全文>>

《老年教育(老年大学)》2017年02期
老年教育(老年大学)

有一种拜年叫飞片

年年过元旦,年年贺新年,只不过,拜年的方式一直在变。现在拜年,我们发微信。十年前,我们发短信。二十年前,手机还没有流行的年月,我们发贺卡。那么一百年前呢?一百年前的人们用什么方式来拜年呢?“飞片”好比群发小广告飞片的“片”,是指名片。所谓“飞片”,就是说到处发名片,通过这种简单快捷的方式给很多人拜年。比方说,现在我们回到一百年前,元旦到了,我要给诸位亲爱的读者朋友一一拜年。受时代与科技的限制,我没有手机,你们大家也没有手...  (本文共1页) 阅读全文>>

《含能材料》2015年02期
含能材料

基于激光驱动的复合飞片参数与性能

1引言激光驱动飞片技术是近年来发展的一种动高压加载技术,并由于其高瞬发度、高加载压力等特点受到广泛关注。当辐照在透明窗口后的激光束能量密度达到一定的阈值后,窗口表面的金属膜将被烧蚀、汽化并产生等离子体,产生强应力波并加速金属或塑料飞片,速度最高可达上万米每秒[1-2]。而在这一能量转化的过程中,激光照射到飞片材料上并烧蚀飞片产生等离子体的过程会损失较大一部分能量,导致能量转化效率低,影响飞片速度。因此,提高能量转化效率,在更低的能量下获得较高的飞片速度,是激光驱动飞片的关键技术之一。目前,国内外主要通过制备复合飞片来提高对激光的能量利用率。复合飞片通常由吸收层、烧蚀层、隔热层和飞片层构成。吸收层通常由颜色较深的材料制备,能够提高对激光的吸收效率,减少反射损失的能量;烧蚀层作为等离子体形成的动力源材料,受到激光辐照后形成大量等离子体并迅速膨胀做功;隔热层则在一定程度上阻碍等离子体过度膨胀带来的能量损失,同时可防止激光的过度烧蚀破坏...  (本文共5页) 阅读全文>>