聚能效应(扫盲贴)
彩虹之巅2012/06/21化学 IP:江苏
       一端具有空穴而在另一端起爆的柱形装药称为空穴装药。空穴的几何形式可以是半球形、锥形等任何形状。当药柱在别一端起爆时,在空穴端将造成爆轰产物的能量聚集,形成聚能气流。这种爆轰产物的聚集,可大大提高局部作用力,与没有空穴装药相比,它可在金属板上造成一个较深的空穴,这种现象称之为聚能效应。
       如果空穴内衬一薄层金属、玻璃、陶瓷或者其它固体材料,则称该固体衬套为药型罩,按照锥角大小不同可分为射流和爆炸成型弹丸。当药型罩锥角增大到100度以上时,爆炸后药型罩大部分翻转。罩壁在爆轰产物的作用下仍然汇合到轴线处,但是压合角均超过90度。和小锥角药型罩大小相同,不再发生罩壁内外层的能量重分配,也不区分为射流和杆两部分,药型罩被压合成一个直径较小的“高速弹丸”,由于头尾存在速度差,高速爆炸成型弹丸在运动中仍有所拉长,但基本上保持完整,高速弹丸和射流有本质上的不同,它的直径较粗,能量密度则低多了。
       下图给出了无壳聚能射流形成过程
图1.jpg

为初始状态


图2.jpg

起爆后5.93us的情况,这时爆轰波正好达到罩顶。


图3.jpg

起爆后9.76us的情况,此时爆轰波到达罩高1/4处,杆的尾部已显露出来了。


图4.jpg

早期形成的射流(t=15.26us)


图5.jpg

爆轰完毕,杆和射流已连续形成。(t=18.7us)


图6.jpg

最终成形的射流(t=23.3us)


       如果将带有药型罩的炸药装药离开靶板表面一定距离引爆,侵彻深度还会增加。药型罩口部至靶板表面的距离称之为炸高。具有锥形药型罩的炸药装药其侵彻深度随炸高的变化曲线如下。
图2-1.jpg

其中对应最佳深度的炸高称为最佳炸高。具有这种性质的装置称为聚能装药。


       具有大锥角和半球形药型罩的聚能装药与小锥角药型罩聚能装药相比,其压合过程截然不同。此类药型罩装药,当爆轰波传播到罩顶时,药型罩将从顶部发生翻转,形成高速射弹,其直径较大,速度和速度梯度较低。
      
图1-1.jpg

图为锥形空穴装药与金属板接触引爆时产生的侵彻效应,这时在金属板上造成的凹坑深度约为锥形空穴口部直径的一半。该凹坑是由高压、高速的聚能气流冲刷造成的。


图1-2.jpg

当装药空穴内附有一金属或玻璃等锥形药型罩时,金属板上会产生一个更深的凹坑。


图1-3.jpg



当带有药型罩的炸药装药离开金属板表面一段距离时,侵彻深度增加更大。


上面三图证明聚能装药侵彻深度的增加完全是由于药型罩在爆轰产物作用下经历了高压、高速压合形成了射流引起的。
       当然,射流效应并不仅限于锥形罩和半球罩,还可以制成楔形和环形药型罩,分别用于线形装药或盘型装药中。


图3-1.jpg

线型装药


图3-2.jpg

盘型装药
+200  科创币    qharryq    2012/06/21 科普有功。
+200  科创币    ehco    2012/06/21 条理清晰 图文并茂
+50  科创币    gongluzhu    2012/06/21 高档货……
+25  科创币    chaozhou    2012/06/21 好东西,全给你了。
+20  科创币    旗舰    2012/06/23 高质量发帖
来自:数理化 / 化学
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~~空空如也
卡拉什尼科夫
11年2个月前 IP:未同步
504010
回 楼主(彩虹之巅) 的帖子
彩虹用了一个叫物理沙盘的软件吗?
+5
科创币
delete
2013-05-27
没有,只是用一个叫“画图”的软件
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诺贝尔2
11年2个月前 IP:未同步
504200
嗯 不错,。希望楼主多多贡献好帖子  辛苦了
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勇攀科学高峰
1年7个月前 IP:湖北
908076

感觉上面放的射流形成的图片是不是有点问题呀?从射流开始形成到最终形成,这个过程中,锥面由直变到上凸,再由上凸变到凹,这个形状变化是对的吗?

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