粉末藥型罩聚能射流性能的數(shù)值模擬.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、石油作為主要能源和優(yōu)質(zhì)化工原料,在一個國家的民生建設,經(jīng)濟建設和國防建設中的地位和作用是非常重要的。油井射孔是石油勘探和開采的一項關鍵技術,射孔槍與射孔彈是油井射孔的重要工具,藥型罩是射孔彈的心臟,因此對藥型罩研究顯得尤為重要。本文運用ANSYS/LS-DYNA對粉末藥型罩聚能射流特性進行了數(shù)值模擬研究,其主要研究內(nèi)容和及結(jié)果如下:
  (1)聚能射流形成理論和物態(tài)方程參數(shù)計算。采用了經(jīng)典的聚能射流形成理論,得出了藥型罩被壓垮后形

2、成射流和杵體速度和質(zhì)量的計算方法。對密實材料和多孔材料物態(tài)方程進行理論分析,并推導出了物態(tài)方程參數(shù)的計算方法,隨后對密實銅和孔隙率為11.53%銅的物態(tài)方程參數(shù)進行了計算,為數(shù)值模擬提供材料數(shù)據(jù)。
  (2)聚能射流溫度場和形成過程。針對聚能射流運動穩(wěn)定性問題,基于自適應網(wǎng)格方法,運用ANSYS/LS-DYNA2D,對多孔藥型罩形成聚能射流溫度場進行描述和分析,并與密實藥型罩進行對比,模擬結(jié)果表明,多孔藥型罩形成聚能射流的溫度比密

3、實藥型罩形成聚能射流的溫度高,延展性能好,具有良好的侵徹性能。針對殼體和孔隙對聚能射流頭部速度的影響問題,采用任意的拉格朗日和歐拉(ALE)方法,運用ANSYS/LS-DYNA3D,對帶有彈殼射孔彈多孔藥型罩聚能射流形成過程和射流參數(shù)分布進行了詳細的描述和分析,對比了殼體和孔隙對聚能射流頭部速度的影響。研究結(jié)果表明,所形成聚能射流頭部速度從大到小依次是:帶殼射孔彈多孔藥型罩、帶殼射孔彈密實藥型罩、不帶殼射孔彈多孔藥型罩和不帶殼射孔彈密實

4、藥型罩,彈殼對聚能射流頭部速度的影響要比孔隙大。
  (3)聚能射流侵徹靶板。采用基于自適應網(wǎng)格方法,運用ANSYS/LS-DYNA2D非線性動力學有限元分析軟件,對孔隙率為11.53%的銅藥型罩射流形成和打靶過程以及聚能射流頭部速度進行詳細描述和分析;對密實銅藥型罩射流形成及打靶的過程進行了數(shù)值模擬。通過對比分析粉末藥型罩和密實藥型罩侵徹靶板的形貌,結(jié)果表明:孔隙率為11.53%的藥型罩打靶在穿深、孔徑兩方面均表現(xiàn)出了更好的侵徹

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