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高端制造

  • 深水爆炸容器优化设计和可靠性研究

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    简介: 深水爆炸容器是进行深水爆炸研究的重要实验设备。深水爆炸容器研制的关键科学技术问题主要包括三个方 面:深水爆炸容器的强度分析理论方法和实际结构优化设计深水炸容器在内部爆炸荷载和加载静压耦合作用下的 动力响应规律和可靠性研究以及基于深水爆炸容器的深水爆炸实验系统开发及应用。
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    深水爆炸容器是进行深水爆炸研究的重要实验设备。深水爆炸容器研制的关键科学技术问题主要包括三个方 面:深水爆炸容器的强度分析理论方法和实际结构优化设计深水炸容器在内部爆炸荷载和加载静压耦合作用下的 动力响应规律和可靠性研究以及基于深水爆炸容器的深水爆炸实验系统开发及应用。

    多年来,项目研究团队以重大爆破工程为依托,以实际深水爆炸容器研制和安全性测试过程为背景,采用理 论分析、现场试验、数值模拟与实际应用相结合的综合研究方法,对深水爆炸容器进行了系统研究,取得的主要 成果如下:

    1、提出了基于能量吸收法的容器壳 体强度分析方法,得到了容器壁厚的计 算模型,实现了深水爆炸容器壁厚的优 化设计,相对传统动力系数法具有更好 的经济性和可操作性,解决了深水爆炸 容器设计难题。

    2、揭示了深水爆炸容器的作用载荷 与动力响应规律,确定了容器的模态响 应及可能的破坏模式,计算了深水爆炸 容器的动态可靠度,为深水爆炸容器的 安全运行提供了保障(图1)。

    1.png

    3、研发了深水爆炸容器多参数爆炸 测试系统,通过实验揭示了不同水深、 不同药量对深水爆炸冲击波峰值压力和 气泡脉动半径及周期的影响规律,为获 得不同水深和炸药当量的爆炸作用规律 及爆破器材性能参数提供了全新的研究

    途径(图2、图3)。

    4、设计研制了多台深水爆炸容器,

    在容器加压泄压接口、光学窗口、装药/起爆电缆转接接口、测试电缆转接盘法兰等结构方面不断进行创新设 计,满足了不同的应用需求(图4)。

    4.png

    研究成果在解决深水爆炸容器设计理论方法、参数设计、动力测试系统与可靠性分析方面有重大突破,结构 设计有实质性创新,并已成功应用到实际深水爆炸容器的设计和研制中,已授权发明专利7项,发票期刊论文 20余篇,取得了显著的社会效益和经济效益。

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