有機玻璃本體材料性能及聚能切割過程沖擊波特性研究.pdf

1、本文從聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）開窗聚能切割的工程應用出發(fā)，對兩種PMMA本體材料的性能進行比較，該兩種PMMA具有幾乎相同的常規(guī)力學性能，但聚能切割效果卻不相同。研究通過兩者更全面的性能比較，探討本體材料各項性能對爆炸切割的影響，為確定本體材料切割特征參量提供基礎。同時，針對聚能開窗切割過程的安全評估和防護需要，本文對聚能爆炸切割過程所產(chǎn)生的沖擊波特征及其傳播特性進行了測試及數(shù)值模擬分析，為聚能切割和防護設計提供參考。主要工作包括：

2、 1. 根據(jù)聚能精確切割原理，設計了包括準靜態(tài)和沖擊動態(tài)壓縮力學性能、準靜態(tài)和沖擊動態(tài)I型斷裂韌性及沖擊韌性的試驗，對其性能進行較全面的測試，并進行比較探討本體材料性能對聚能切割效果的影響因素。分析顯示：兩種PMMA材料具有幾乎相同的準靜態(tài)和動態(tài)壓縮力學性能，而材料斷裂韌性和沖擊韌性指標的差別可能影響切割效果。 2. 針對小藥量線型聚能索切割有機玻璃（PMMA）板過程中沖擊波的傳播特性開展實驗測試研究。利用PVDF壓電薄

3、膜，發(fā)展一種簡單方便的近距離沖擊波的測試手段，并對平板模型單根聚能索切割過程的沖擊波進行了測試，研究了聚能索切割過程產(chǎn)生的沖擊波及其傳播特性。 3．根據(jù)實際應用需要，利用LS-DYNA軟件對單根、兩根聚能藥條及網(wǎng)絡形狀聚能藥條切割過程沖擊波特性進行了計算模擬，分析了藥條間沖擊波的相互作用、起爆點設置的影響等，結(jié)果顯示：在網(wǎng)絡聚能切割索的對稱面上沖擊波壓力最大，并且沖擊波碰撞反射使壓力增加迅速，因此應盡量避免多點對稱起爆，或者可建