解 设椭圆.由例2可知，椭圆在点处的曲率最大，即曲率半径最小，且为图3-22显然砂轮半径不超过时才不会产生过量磨损或有的地方磨不到的问题.对于砂轮磨削一般工件的内表面时，也有类似的结论，即选用砂轮的半径不应超过这工件内表面的截线上各点处曲率半径中的最小值.......
2023-11-22
炸药类型及活性球缺罩曲率半径
【摘要】：在活性杆式射流形貌方面，活性球缺罩壁厚主要影响活性杆式射流的直径和长径比，随着活性球缺罩壁厚增加，活性杆式射流直径变大，但长度变化较小，导致活性杆式射流长径比减小。图2.66药型罩壁厚对活性杆式射流粒子分布的影响图2.6
1.炸药类型
分别选取TNT、B炸药、PBX和8701炸药作为主装药，通过数值模拟获得杆式射流头部速度变化规律，如图2.57所示。炸药类型对活性杆式射流头部速度影响显著，随着炸药爆压的增加，杆式射流头部速度逐渐增大。装药为8701炸药时，杆式射流头部速度最高，可达4 300 m/s。相比之下，装药为PBX和B炸药时，杆式射流头部最高速度分别为4 000 m/s和3 800 m/s。装药为TNT时，杆式射流头部速度远低于其他装药，最高速度仅为3 200 m/s。
不同炸药类型条件下，活性杆式射流在炸高为4 CD处的粒子云图、速度分布和温度分布如图2.58～图2.60所示。从杆式射流粒子云图来看，炸药类型主要影响射流在成形过程中的凝聚性，8701炸药和PBX所形成的杆式射流粒子凝聚性最好；而TNT所形成的杆式射流粒子凝聚性较差，成形最为散乱，尾部断裂严重，中空部分占比较大，导致杆式射流有效长径比减小。
图2.57 炸药类型对杆式射流头部速度的影响
图2.58 炸药类型对杆式射流粒子分布的影响
图2.59 炸药类型对杆式射流速度分布的影响
图2.60 炸药类型对杆式射流温度分布的影响
从杆式射流速度分布来看，随着炸药爆压的增加，杆式射流头部至尾部速度差逐渐减小。这主要是因为，在炸高为4 CD处，杆式射流尾部速度差别不是很大，但TNT所形成的杆式射流头部速度降至2 820 m/s，而8701炸药所形成的杆式射流头部速度高达4 040 m/s。
从杆式射流温度分布来看，炸药类型对杆式射流温度分布的影响与对活性爆炸成型弹丸的影响类似，但与对射流的影响有显著差异。在这种杆式聚能装药结构下，装药为8701炸药时，所形成的杆式射流整体温度较高，杆式射流尾部部分微元温度在1 000 K以上；而装药为TNT、B炸药和PBX时，所形成的杆式射流整体温度均较低，杆式射流头、尾部温度差也较小。
2.活性球缺罩曲率半径
选取曲率半径分别为30 mm、40 mm和50 mm的活性球缺罩，通过数值模拟，不同曲率半径下活性杆式射流头部速度变化规律如图2.61所示。可以看出，随着活性球缺罩曲率半径的增大，活性杆式射流头部速度逐渐下降。曲率半径为30 mm时，活性杆式射流头部速度最高，可达5 100 m/s。曲率半径为40 mm和50 mm时，活性杆式射流头部最高速度分别为4 300 m/s和4 100 m/s。
图2.61 药型罩曲率半径对活性杆式射流头部速度的影响
在不同活性球缺罩曲率半径下，活性杆式射流在炸高4 CD处的粒子云图、速度分布和温度分布如图2.62～图2.64所示。可以看出，随着药型罩曲率半径的增大，活性杆式射流有效长径比减小，活性杆式射流逐渐向活性爆炸成型弹丸过渡。
随着活性球缺罩曲率半径的增大，活性杆式射流头部速度逐渐减小，尾部速度逐渐增加，导致活性杆式射流头、尾部速度差逐渐减小，在炸高为4 CD处，活性球缺罩曲率半径为30 mm时所形成的活性杆式射流头、尾部速度差约为3 800 m/s，而药型罩曲率半径为50 mm时所形成的活性杆式射流头、尾部速度差降为2 500 m/s。
图2.62 药型罩曲率半径对活性杆式射流粒子分布的影响
图2.63 药型罩曲率半径对活性杆式射流速度分布的影响
图2.64 药型罩曲率半径对活性杆式射流温度分布的影响
从活性杆式射流温度分布来看，活性球缺罩曲率半径对射流温度分布影响显著。活性球缺罩曲率半径为30 mm时所形成的活性杆式射流整体温度较低，仅在活性杆式射流尾部出现局部高温区，活性杆式射流头、尾部温差较小；随着活性球缺罩曲率半径增大至40 mm和50 mm，所形成的活性杆式射流整体温度较高，尤其是断裂区温度达到1 000 K以上，活性杆式射流尾部高温区随着活性球缺罩曲率半径的增大而显著增加，即活性杆式射流头部低温区占比逐渐减小。
3.药型罩壁厚
选取壁厚分别为0.08 CD、0.10 CD和0.12 CD的3种活性球缺罩，保持聚能装药的其他参数不变，不同壁厚的活性球缺罩所形成的活性杆式射流头部速度随炸高的变化规律如图2.65所示。随着活性球缺罩壁厚增大，活性杆式射流头部速度逐渐降低，该变化规律与活性射流和活性爆炸成型弹丸一致。活性球缺罩壁厚为0.08 CD时，活性杆式射流头部速度最高，可达4 430 m/s，而活性球缺罩壁厚为0.10 CD和0.12 CD时，活性杆式射流头部最高速度分别为4 300 m/s和4 200 m/s。
图2.65 药型罩壁厚对活性杆式射流头部速度的影响
此外，在炸高范围0.5 CD～1.5 CD内，壁厚为0.10 CD和0.08 CD的活性球缺罩所形成的活性杆式射流头部速度差，比壁厚为0.12 CD和0.10 CD的活性球缺罩所形成的活性杆式射流差值大。然而，当炸高增加至2.0 CD后，壁厚为0.12 CD和0.10 CD的活性球缺罩所形成的活性杆式射流头部速度差比壁厚为0.10 CD和0.08 CD时的差值大。这表明，采用较厚的活性球缺罩时，不仅形成的活性杆式射流头部速度更低，射流存速能力也更差。事实上，活性球缺罩壁厚对活性杆式射流质量有较大影响，活性球缺罩壁厚越大，活性杆式射流侵彻时形成的后效毁伤更显著，因此在应用时还需综合速度和质量，确定活性球缺罩壁厚。
不同壁厚的活性球缺罩所形成的活性杆式射流在炸高为4 CD处的粒子云图、速度分布和温度分布如图2.66～图2.68所示。在活性杆式射流形貌方面，活性球缺罩壁厚主要影响活性杆式射流的直径和长径比，随着活性球缺罩壁厚增加，活性杆式射流直径变大，但长度变化较小，导致活性杆式射流长径比减小。从活性杆式射流速度分布来看，活性球缺罩壁厚对活性杆式射流速度梯度影响不显著。从活性杆式射流温度分布来看，活性球缺罩壁厚对活性杆式射流温度分布有一定影响，活性球缺罩壁厚较小时，活性杆式射流整体温度较高，尤其是断裂区和活性杆式射流尾部；随着活性球缺罩壁厚增加，活性杆式射流整体温度降低，活性杆式射流头部低温区占比逐渐增大。
图2.66 药型罩壁厚对活性杆式射流粒子分布的影响
图2.67 药型罩壁厚对活性杆式射流速度分布的影响
图2.68 药型罩壁厚对活性杆式射流温度分布的影响
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