藥柱
關注創建者：天洑軟件 創建時間：2023-10-31
藥柱的視頻教程
使用AUTODYN對爆破戰斗部的爆轟完全性進行計算分析
1、戰斗部結構：戰斗部主要由傳爆藥柱和主藥柱組成，傳爆藥柱尺寸為Φ10×10，主藥柱尺寸為Φ20×50 2、計算模型：包含空氣域、主藥柱、傳爆藥柱，在主藥柱邊界處設置觀測點 3、材料模型和狀態方程：傳爆藥柱選擇comp B炸藥，選用JWL狀態方程，主藥柱選擇PBX9094JJ2炸藥，選用Lee-Traver點火增長狀態方程。
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爆炸螺栓動態斷裂仿真計算
1、幾何模型 螺栓藥室的外徑為４ｃｍ， 藥室 內 徑 為 ３ｃｍ，螺 栓 主 要 連 接 部 分 的 外 徑 為 ３ｃｍ，內徑為２.４ｃｍ，切口處切口深度０.１ｃｍ，切口角度θ＝９０°，推桿長度５.９５ｃｍ，推桿細處半徑 １.２ｃｍ，粗處半徑１.５ｃｍ，螺栓總長度11ｃｍ，裝藥的藥柱半徑０.４ｃｍ，藥柱厚度０.１ｃｍ。
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藥柱的實例教程
由此完成了藥柱的隨機響應分析，得到了RNMISES云圖，觀察RNMISES云圖得到其最值為10.72MPa。
圖4-1 應力云圖
提前起爆的原因多是因為藥柱在高速撞擊的過程中由于高過載和應力集中，局部達到炸藥的感度而發生爆轟。炸藥是否提前起爆的一個關鍵因素是裝藥本身在力學和熱力學耦合作用下是否形成足夠的熱點。其中藥柱對沖擊載荷的動力學響應是影響熱點形成的最重要因素。
2 有限元模型
模型：軸對稱平面模型
單元數目：44122
最小單元特征長度：1mm
彈體初始速度： 800m/s
物理計算時間： 3000μs
結果提取時間間隔：1 μs
K文件單位制： cm-g- μs-K
3 材料本構及參數
4 有限元計算結果分析
4.1侵測損傷云圖
4.2緩沖內襯對藥柱動力學響應或者安定性進行評
通過更多的目標對象（節點過載加速度、靜水壓力、軸向應力和等效應力（Mises應力）對緩沖內襯對藥柱動力學響應或者安定性進行評估。
分析：
緩沖材料的加入，能夠有效的改善侵徹時藥柱的動力學環境，使得多項載荷均出現不同程度的下降，這對于保護彈藥材料是十分有益。
4.3 緩沖內襯粘性和模量對裝藥過載的影響程度討論
（1）無緩沖內襯
（2）彈性緩沖內襯，內襯部分采用*Mat-elastic替代*Mat-viscoelastic
（3）粘彈性緩沖內襯
分析：
由圖4.3(a)可知粘彈性緩沖內襯層的施加，可以明顯降低藥柱的加速度過載水平。
展開 01
點火壓強峰產生的原因
點火壓強峰的形成主要是噴管堵蓋打開后藥柱被完全點燃、經過噴管喉部節流升壓后，在侵蝕燃燒效應和點火發動機剩余燃氣流量共同作用下的結果。發動機點火工作，燃氣通過藥柱內孔從頭部向噴管流動，且藥柱內孔壁面不斷有新生成燃氣加入，燃氣速度逐漸增大，燃燒室內流場存在壓強梯度，所以發動機頭部壓強要高于尾部壓強。特別是發動機工作初期，藥柱被完全點燃，點火發動機仍有剩余燃氣加入，大長徑比發動機有侵蝕燃燒效應，此時燃燒室內流場壓強梯度最大，頭部壓強比尾部壓強高，表現為點火壓強峰。
目前內彈道計算通常采用零維模型，即認為發動機頭尾壓強相同。對于大直徑發動機，燃燒室軸向壓強梯度小，頭尾壓強基本相同，內彈道計算結果與實測值基本一致，無點火壓強峰發動機的典型壓強時間曲線如圖1所示，計算初始壓強和試車實測初始壓強均為8 MPa左右。對于小直徑大長徑比發動機，燃燒室軸向壓強梯度大，且有侵蝕燃燒，發動機頭尾壓差大，發動機試車測試頭部壓強，內彈道計算值與實測值差別較大。隨著燃燒的進行，內孔擴大，燃燒室軸向壓強梯度變小，壓強逐漸回落，實測壓強曲線與理論曲線接近，有點火壓強峰發動機的典型壓強時間曲線如圖2所示，零維內彈道計算初始壓強為9 MPa，試車實測點火壓強峰為14.5 MPa，比計算值高61%，誤差較大。
展開 由于軍品的保密性，無法使用真實詳細的參數，模擬的仿真結果與實際的相差甚遠
先繪制好榴彈炮的大致形狀，彈體、藥柱、藥型罩以及作為目標的鋼板
使用軟件進行模擬，可以大大降低炮*彈的設計成本，通過預先的設計，排除一些不合適的設計參數
藥柱的炸藥成分需要設定好，藥柱的引爆點也需要調試好，藥型罩的角度，對于破甲模擬也起到了至關重要的作用
空氣阻力，網格精度，材料特性之類的也會或多或少的影響到分析的準確性。
在使用ANSYS Workbench進行網格劃分時，全局網格控制可以使用默認的設置，但要進行高質量的網格劃分，還需要用戶了解全局控制的常用設置，尤其是對于復雜的零部件。
網格全局控制的設置包含了7個組別，分別是Display（顯示）、Defaults（缺省設置）、Sizing（尺寸控制）、Quality（質量控制）、Inflation（膨脹控制）、Advanced（高級控制）、Statistics（網格信息）等信息。這些設置都是可以調整網格的精度的設置。
爆燃波（即常規的燃燒傳播）加速轉化為爆轟波；直接起爆，初始點火時刻能量極高，直接導致強沖擊波，該沖擊波引燃緊隨其后的可燃氣體，釋放的能量反過來維持和推進沖擊波，將藥型罩變為杵體，然后形成射流，對鋼板進行侵切，進行破甲殺*傷。
對于彈丸的初速，則是由發*射*藥來保證，既要提高初速度，又要降低膛壓使后坐力降低，這時候就到了對于發*射*藥進行選擇的時候了，選擇合適的發*射藥，可以提高彈丸出膛時候的初速度
炸藥的選擇和破甲的效果有關，合適的炸藥，使藥型罩的破甲率大大提高，反之亦然
鋼板也是選擇的均質鋼板，如果不是均質鋼板，對于這實驗來說，就沒有了意義
彈丸的破碎，也是用來提高殺*傷效果的方式，破裂的碎片，對人體構成足夠的威脅
展開 仿真結果表明,裂紋內部燃氣壓強隨時間先增大后減小,之后逐漸穩定,藥柱最大應力隨時間變化呈波動狀態,最大變形量隨時間持續增大,藥柱裂紋的變形不能忽略,裂紋的變形作用降低了裂紋流場中的頂端壓強峰值。
固體推進劑裂紋內點火過程流固耦合數值仿真.pdf
藥柱的最新內容
<ol><li class="ql-align-center"><strong>內容簡介</strong></li></ol><p>該案例以藥柱在混凝土內部爆炸為例，講解如何采用SPH_FEM耦合算法實現藥柱爆炸對混凝土損傷的數值模擬。
一、概 要
1）案例描述
火箭藥柱在運輸過程中受到各方向的顛簸等激勵，這個隨機激勵可用PSD譜來描述。本案例仿真某型藥柱在水平PSD譜下的隨機響應。
2）幾何
某型藥柱幾何如圖1-1所示，取其四分之一模型進行分析，由紅色殼體、灰色絕熱層、綠色包覆層和藍色推進劑組成。
藥柱高18.2cm，直徑9.1cm，長徑比2：1，破片尺寸0.7cm
藥柱高18.2cm，直徑9.1cm，長徑比2：1，破片尺寸0.7cm
空氣域高28.2，半徑25
發動機點火工作，燃氣通過藥柱內孔從頭部向噴管流動，且藥柱內孔壁面不斷有新生成燃氣加入，燃氣速度逐漸增大，燃燒室內流場存在壓強梯度，所以發動機頭部壓強要高于尾部壓強。特別是發動機工作初期，藥柱被完全點燃，點火發動機仍有剩余燃氣加入，大長徑比發動機有侵蝕燃燒效應，此時燃燒室內流場壓強梯度最大，頭部壓強比尾部壓強高，表現為點火壓強峰。
1
多次點火方案
如果推進劑組合為非自燃狀態，少量的次數可考慮使用藥柱或者點火導管等方式來實施；若需超過3次以上的點火能力，宜考慮采用火炬點火等方式來實現，以減少發動機總裝結構的復雜性和系統工作難度。
2
發動機入口壓力保障
當火箭模塊進入到回收階段時，貯箱氣枕大；同時推進劑處于低重力階段，推進劑和貯箱氣枕內氣體摻混導致箱壓出現較大幅度的下降。
結果表明:雙孔同時起爆初期，損傷破碎區擴展與單孔爆破相似，爆炸沖擊波,彼此是重疊的,兩炮孔中間縱向單元和藥柱內外兩側橫向近區單元的壓力和等效應力隨爆心距的增大而減小，而自由面上單元呈現出先增后減的變化趨勢， 微差起爆可緩解爆破振動和改善爆破效果，模擬結果對比如下：
圖1 雙孔同時起爆時等效應力變化過程
（a）藥柱形態
（b）藥柱位置
圖1.4 現場實驗裝藥系數1.0藥柱形態及位置模型圖
物理爆炸量彈坑模擬結果模型遞交LS-DYNA V971 R8求解器進行求解。計算總時長為0.014s。
其應用領域涉及航空航天產品中常用的蜂窩夾層結構脫膠缺陷的檢測、復合材料層壓板分層缺陷的檢測、印制電路板內焊接頭的虛焊檢測、壓力容器焊縫的完整性檢測、火箭推進劑藥柱中的裂紋和分層、殼體和襯套間的分層缺陷檢測、飛機輪胎中的胎面脫粘檢測、反應堆核燃料元件中的分層缺陷檢測等。
DEM算法在實際工程中應用較廣，如泥石流、谷物、藥柱分析等。因此，研究dem使用方法至關重要。本文結合DEM顆粒下落打擊平板，詳細講解DEM算法的使用技巧。
2，幾何模型
首先利用workbench的dm模塊建立顆粒及平板的幾何模型，其中顆粒先建立實體模型，然后取實體的外測殼體，只保留殼體模型，然后在lspp中通過實體的6個外殼面生成DEM顆粒，平板為殼體模型。
