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爆破器材2024年第03期:射孔弹侵彻岩层及能量转化效率研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈星见;柳军;罗杰;李强;周鑫钟;兰少坤;

单位:西南石油大学机电工程学院;成都大学机械工程学院;中国石油吉林油田公司扶余采油厂;

摘要:为研究射孔弹侵彻岩层的过程及爆炸后能量的分布情况,基于对称罚函数的流固耦合算法及岩层的RHT(Redel-Hiermaier-Thoma)本构模型,借助显式非线性动力学分析程序LS-DYNA,建立了1/2二维射孔弹-空气-岩层对称数值模拟模型,系统地分析了射孔弹在不同的装药类型、药型罩壁厚及锥角下射流侵彻岩层的深度及能量转化情况。研究结果表明:射孔弹主装炸药的爆速和猛度对射流侵彻岩层深度的影响显著;射孔弹炸药的爆速和猛度越高,射流的头部峰值速度越高,侵彻岩层深度越大;射孔弹主装炸药为RDX时,射流的有效能量转化率最大,其次分别为HNS、HMX。药型罩壁厚在0.6~1.5 mm范围内,适当减小厚度,可以提升射流的头部速度及岩层的穿深;但与此同时,射流的有效能量占比将降低,爆轰能量将增大。锥角在55°~70°范围内,适当减小锥角,射流的有效能量转化率及侵彻岩层的深度将增大,爆轰能量转化率将减小。

关键词:射孔弹;;聚能射流;;侵彻;;RHT本构模型;;能量转化

基金资助:国家自然科学基金(51875489);; 四川省重点研发计划(2022YFQ0034)