聚能效应原理
7聚能爆破技术
6.药包形状的几何参数 在确定药包的结构形状时、必须综合考虑各方面 的因素，既要使装药重量最轻，又要使聚能效果好。 这就要求更有效的利用炸药，选择合适的装药结构。 在整个的聚能药包中，参与形成聚能射流的炸药仅 是靠近药型罩的一定厚度的炸药层，这一层炸药叫 做有效炸药层，见图7-- 5 (a)中药包的方格线部 分。.其它不直接参与聚能效应的那部分炸药，叫做 非有效炸药，它的作用是使有效炸药层达到稳定爆 轰，并使有效炸药层的能全得到充分利用。根据聚 能药包中炸药层的作用不同，同时考虑到药型罩顶 部至轴线闭合距离很短，因此常将圆柱形药包做成 截头圆锥形，这样既减轻了装药重虽 ,又保证了聚 能效果，见图7--5(b)
图7－4各种形状的药型罩 a一轴对称型;b– 面对称型;c一中心对称型 1 药罩;2炸药
三、影响聚能爆破威力的因素 1.炸药的性能
炸药是聚能爆破的能源. 因此炸药的性能是影响 聚能威力的根本因素。当聚能药包爆炸时，它释放 出来的能量迅速传给药型罩，迫使药型罩向轴线上 高速压合和碰撞，产生高速运动的射流。但是药型 罩压合和碰撞的速度主要取决于炸药的爆轰压力， 根据理论分析和试验的结果表明，聚能威力随着爆 轰压力的增加而增加。按照流体力学理论，炸药的 爆轰压力是爆速和装药密度的函数，这种关系用(41)式表示。 PCJ=1/4ρ0D2 (4-1)
2.药型罩
(1)药型罩的材料
药型罩材料必须满足以下几点要求 材料的可压缩性要小;密度要大; 塑性和延展性要好; 在形成射流过程中不会产生汽化。 紫铜制作药型罩的效果最好，其次是铸铁、钢 和陶瓷。
（2)药型罩的形状
在选取药型罩的形状时，应考虑它的聚能效 果要好，形状简单和加工方便。 (3)药型罩的锥角。 当锥角小于30度穿孔性能很不稳定，0度时射 流的质量极小，基本上形不成连续的射流。 当锥角介于300 -- 700之间时，射流才具有足 够的质量和速度，才能起到破碎和穿孔的作 用。小锥角时，射流速度较高，有利于提高 穿孔深度，大锥角时射流质量提高，穿孔深 度变小，但穿孔直径增大。
炸药的爆炸性能
炸药的爆炸性能炸药的爆炸性能是炸药与工程爆破效果相关的基本性能和指标，包括炸药的敏感度、爆力、爆速、猛度、殉爆距离、管道效应、聚能效应等性能指标。
一、敏感度在外能的作用下，使炸药发生爆炸的难易程度称为敏感度。
当炸药起爆所需要的外能小，则该炸药的敏感度高；反之，当炸药起爆所需要的外能大，则该炸药的敏感度低。
能够激发炸药发生爆炸反应的能量有热能、电能、光能、机械能、冲击波能等。
炸药对于不同形式的外能作用所表现的敏感度是不同的。
（1）炸药的热感度。
炸药的热感度是指在热能作用下，炸药发生爆炸的难易程度，通常用爆发点表示。
爆发点是在标准容器中放入0.05g炸药，在5min 内受热而发生燃烧或爆炸反应时的最低温度。
当炸药爆发点越高，表示炸药的热感度越低。
不同炸药有各自的爆发点，硝铵炸药为280～320℃，黑火药为290～310℃，雷管为175～180℃。
（2）炸药的机械感度。
炸药的机械感度是指炸药在外力撞击下，生产与运输时产生摩擦等机械作用下发生爆炸的难易程度。
一般采用爆炸概率法来测定。
几种炸药的撞击感度与摩擦感度见表2-1。
表2-1 几种炸药的撞击感度与摩擦感度表注梯恩梯（TNT）；黑索金（RDX）。
（3）炸药的起爆感度。
炸药的起爆感度是指在该炸药引爆时，使猛炸药发生爆轰的难易程度。
猛炸药对起爆药爆轰的感度，一般用最小起爆药量来表示。
在一定试验条件下，使1g猛炸药完全爆轰所需的最小起爆药量称为极限起爆药量。
在工程爆破中，习惯用雷管感度来区分工业炸药的起爆感度。
能用一发8号工业雷管可靠起爆的炸药称之为具有雷管感度；凡不能用一发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其不具有雷管感度。
（4）影响炸药敏感度的几个主要因素。
①温度的影响：炸药随着外界温度的增高，各项感度也随之增加，在高温环境下实施爆破作业应引起高度重视；②炸药密度的影响：一般情况下，随着装药密度的增加，炸药起爆感度会下降；当粉状铵梯炸药的装药密度大于 1.2g/cm3时，容易出现拒爆；③炸药颗粒度的影响：炸药的颗粒度主要影响炸药的爆轰感度，炸药颗粒越小，其爆轰感度越大；④炸药物理状态和晶体形态的影响：铵梯炸药受潮结块时，感度明显下降；因此，在雨季和潮湿环境下保管和使用铵梯炸药时，应采取有效的防潮措施；硝化甘油炸药在冬季冻结时，晶体形态发生变化，其感度明显提高。
聚能预裂爆破原理
聚能预裂爆破原理哎呀，聚能预裂爆破原理啊，这玩意儿听起来就挺高大上的，但让我用大白话给你说说，咱们就当是唠嗑。
记得那会儿，我还在大学，学的就是工程爆破。
有天老师讲到了聚能预裂爆破，我心想，这玩意儿听着挺玄乎的，但其实就是用炸药把岩石或者混凝土啥的给炸开。
不过，这聚能预裂爆破，它有那么点不一样。
首先，咱们得说说聚能。
聚能，就是把能量集中到一点上，就像你用放大镜聚焦太阳光一样，能把纸给烧着。
爆破里头，聚能就是用个凹槽，把炸药的力量集中起来，这样就能更有效地破坏目标。
然后是预裂。
预裂就是提前在岩石或者混凝土上开个缝，这样爆破的时候，能量就能顺着这个缝走，把岩石或者混凝土给裂开。
这就好比你掰饼干，如果直接掰，可能掰不开，但如果先在中间开个小口，再掰就容易多了。
记得有一次，我们去了一个工地实习。
那天，工头给我们演示了一次聚能预裂爆破。
他先在一块大石头上钻了几个孔，然后在孔里放了炸药。
这些孔可不是随便钻的，它们的位置、深度都有讲究，都是为了能让炸药的能量集中起来。
然后，工头又在石头上划了几道预裂线，这些线就是为了让石头裂开的路径。
准备工作做完后，我们就躲得远远的，等着看效果。
“轰”的一声，炸药爆炸了。
那声音，震得我耳朵嗡嗡的。
我一看，那块大石头，真的就按照预裂线裂开了，而且裂得还挺整齐。
我当时就想，这聚能预裂爆破，还真是挺神奇的。
你看，聚能预裂爆破，其实就是用科学的方法，让爆破更有效、更安全。
虽然听起来复杂，但其实原理挺简单的，就是集中能量，提前开个缝，让爆破更精准。
所以啊，聚能预裂爆破，它就像是我们生活中的小技巧，用对了方法，就能事半功倍。
虽然我们平时不常接触到，但了解了它的原理，下次再听到这个词，你就能会心一笑，知道这背后其实没那么神秘。
聚能炮原理
聚能炮原理
聚能炮是一种高能量武器，利用聚能原理来产生巨大的破坏力。
聚能炮的原理是将能量从一种形式转化为另一种形式，然后将其集中并释放出来。
聚能炮的核心部分是能量转换器，它可以将一种形式的能量转化为另一种形式。
最常见的能量转换方式是从电能转化为热能或动能。
这通常通过电容器或蓄电池来实现，将电能存储起来。
当需要释放能量时，电能会被转换为热能或动能，从而产生强大的破坏力。
在聚能炮中，能量转换后会被集中到一个狭窄的区域，以增加其密度和破坏力。
这通常通过使用聚焦器或凸透镜来实现。
聚焦器可以使能量束在特定的方向上集中，从而增强其效果。
当能量被集中后，聚能炮会在瞬间释放出巨大的能量。
这可以通过将能量束从聚焦器中发射出去来实现。
能量束可以是热能或动能，取决于能量转换器的类型。
聚能炮的威力取决于能量的转换效率和聚焦器的性能。
较高的能量转换效率意味着更大的储能和更大的输出能力。
而更高性能的聚焦器可以更好地控制能量的集中和释放，从而提供更高的打击力。
聚能炮利用能量转换和能量集中的原理，将储存的能量转化为破坏力巨大的能量束。
这种武器在军事和科幻作品中常常出现，展现了其强大的破坏力和战略意义。
聚能器在核物理中的应用研究
聚能器在核物理中的应用研究一、引言聚能器是一种利用物理原理将高能粒子聚焦于一点，从而实现高能粒子束的流强度增大的装置。
聚能器应用广泛，尤其在核物理中具有重要的应用价值。
本文将从聚能器的基本原理出发，阐述聚能器在核物理中的应用研究。
二、聚能器的基本原理聚能器是通过多极电场将粒子束聚焦于一点的，因此其基本原理可简单描述为：在多极电场中，粒子束中的粒子被堆积于电子磁场最强的区域，形成高密度的束流，从而增强粒子束的流强度。
在聚能器中，多极电场的形状和位置对聚焦效果有很大影响。
主要有以下几种：1. 磁性聚能器：利用磁场偏转粒子，形成一定的聚焦效果。
具体来说，可以采用四极磁铁（quadrupole magnet）或六极磁铁（sextupole magnet）等，使粒子束在聚焦点处聚束。
2. 电静聚能器：利用电气场偏转粒子，形成一定的聚焦效果。
主要有线性减速器（linear accelerator）或环形加速器（cyclotron）等。
3. 电动聚能器：利用多极电场聚焦粒子，主要有单极磁场和多极磁场聚能器两种。
其中，多极磁场聚能器比单极磁场聚能器更为实用，因为多极电场反转方向后可以得到良好的聚焦效果。
三、聚能器在核物理中的应用聚能器在核物理中的应用主要有以下几个方面：1. 粒子束驱动惯性约束聚变粒子束驱动惯性约束聚变（particle beam-driven inertial confinement fusion，PBICF）是一种将高能粒子束注入惯性约束聚变靶的技术，实现热核聚变能释放的过程。
在这个过程中，需要将高能粒子束聚集到极小的空间尺度上，可以利用多极磁场聚能器实现。
2. 离子激发离子激发是指通过高能离子束轰击物质，使离子的束流能够激发物质中的原子或分子。
通过控制离子束的能量，可以实现对物质样品的精准削切。
此时可以采用聚焦能量的方法实现。
3. 原子物理研究聚能器的应用还包括原子物理研究领域。
在这个过程中，需要将高能粒子束注入到原子结构中，从而探测原子内部结构或原子核物理特性。
工程爆破
1.分散装微分原理：多打孔，少装药，是将总装药量化整为零，合理微量的装在分散的各个炮孔里，通过分散微差多段起爆，既达到到爆破质量要求又达到降低爆破危害的目的。
2.爆炸硬化：是利用敷设在金属表面的一层板状炸药爆炸产生的冲击波使金属表面硬化的方法。
（爆炸硬化主要用于高锰钢铸件，如铁道道岔，挖掘机斗齿，颚式破碎机的牙板等）3.实验表明：小药量多次硬化效果优于大药量单次硬化，加大药量可加深硬化层，但不会提高硬度，说明硬度是金属的固有特性决定，与药量无关。
4.爆炸复合比=复板厚/基板厚（爆炸复合比＜1）5.最小抵抗线原理：爆破时介质抛掷的主导方向是最小抵抗线方向6.等能原理：根据爆破对象、条件和要求，选择各种爆破参数，采用合适的装药结构，起爆方式及炸药品种，以期达到每个炮孔所产生的爆炸能量与破碎该孔周边介质所需的最低能量相等，即介质只产生一定宽度的裂缝或原地松动破碎无剩余能量造成危害。
7.金属加工技术：在工业下利用炸药爆轰释放的巨大能量，实现对金属毛坯的高速高压加工8.聚能爆破的应用：①破碎大块岩石，二次破碎②聚能穿孔③炼铜炉出铁口穿孔④聚能切割9.爆炸压接：是利用爆炸产生的强大压力，将两种金属材料压合，包裹在一起。
（机械压缩过程是爆炸压接的基本形式。
典型例子是电力工业部门在野外架设高压输电线时用它来连接电力线，线头连接方式：对接，搭接，插接）10.爆炸压接和爆炸焊接的区别：①焊接：连接部位有熔化现象，两种金属组织渗透，界面有细小波浪结构②连接部位无熔化现象，爆炸强大压力将两种金属压合11.煤矿许用炸药的基本要求：①在保证做功能力条件下，对其炸药等级限制爆温和爆热②炸药爆炸反应必须安全③炸药氧平衡必须接近零④炸药中加入消焰剂⑤许用炸药不允许含有易燃金属粉，不允许含有铁、铝壳体的雷管⑥炸药或爆炸产物不能含有促进瓦斯链锁反应的产物12.安全许用雷管注意以下三点：①管壳只能使用聚氯乙烯材质的②能封闭燃烧的延期药或改装结构（例如雷管底部变平底消除聚能或金属射流引爆瓦斯）③副起药加入适量消焰剂或低爆温成分13.低瓦斯矿井涌出量：相对涌出量<=10立方米每吨，绝对涌出量<=40立方米每分钟高瓦斯矿井涌出量：相对涌出量>10立方米每吨，绝对涌出量>40立方米每分钟14.瓦斯爆炸的三条件：①体积分数（5%-16%）处于爆炸界限②有足够引爆瓦斯的火源（点火源最难控制，火源分为机械类、电器类、火焰类、炸药类）③空气中氧气百分数大于12% 15.瓦斯煤层的爆炸原理：①炸药爆炸时形成的空气冲击波的绝热压缩作用②炸药爆炸时生成的炽热或点燃的固体颗粒直接点火③炸药爆炸时的气态产物的直接作用16.水下爆破：在水面下进行的爆破作业。
chapter4聚能效应
AG sin AB
v0 arcsin( ) 2U e
(4-2-10)
如果爆轰波是按平面波的形式以爆速D沿轴向传播，则 ue=D/cosα (4-2-11)
25
4.2 聚能射流形成理论
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4.2 聚能射流形成理论
射流与杵体的质量mj、ms，可以利用质量守恒与动量 守恒求得。由质量守恒，有 药型罩的闭合流动(v2)在罩轴线方向上应满足动量守恒 条件，即
4.2.1定常理论
Birkhoff等人(1948)首先系统地阐述了聚能装药射流形 成理论。他们假设：
（1）在药型罩压合过程中，爆轰波产生相当大的压力， 以致药型罩材料的强度可以忽略不计。 （2）在爆炸高压下药形罩金属为理想(无粘性)不可压 缩流体。
（3）药形罩各处的压垮速度u相同，且在压垮过程中u 保持不变。
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4.1 基本概念
爆轰产物的飞散方向
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4.1 基本概念
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4.1 基本概念
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4.1 基本概念
在射流形成的过程中，罩材料在非常短的时间内产生 非常强烈的变形，其最大应变可达10以上，应变率可 达104～107/s。由于变形时罩材料的迅速叠加，据计算 其峰值压力约达200GPa，衰减后的平均值也达20GPa。 锥形药型罩材料被压合到轴线上形成的射流以很高的 速度向前运动，其头部速度可超过10km/s。由于沿射 流长度方向上存在速度梯度，射流将被拉伸，最后直 至断裂形成柱形颗粒。
4.3.2 战斗部外形和侵彻体形状
典型的EFP战斗部由金属壳体、高能炸药和金属药型 罩组成。壳体不仅为炸药和药型罩提供保护作用，另 外壳体质量可增加炸药冲击压力的作用时间，从而增 加传递给药型罩的总能量。
爆破工程技术人员初级考试试题
爆破工程技术人员初级考试试题一、简答题（共35小题，每小题2分，共70分）1、预裂孔与主爆区炮孔一次起爆时，二者是同时起爆还是延期起爆?正确答案：答：当预裂孔与主爆区炮孔一次爆破时，预裂孔应在主爆孔爆破前引爆，其时间差应不小于75—llOms。
2、试述水下沙、土地基爆炸压密原理，主要方法有哪些?正确答案：答：其基本原理为利用水中爆炸产生的水中冲击波对水下沙、土地基的扰动与冲击振动作用，破坏沙、土颗粒骨架，使饱和沙、土发生变化与重新排水固结，起到压密的作用。
主要方法有：（1）水中悬挂药包爆炸压密法；（2）深埋土层封闭爆破法；（3）表面接触爆炸压缩法。
3、爆破产生的有害效应有哪些?正确答案：答：有害效应包括爆破振动、爆破冲击波、爆破个别飞散物（飞石）、爆破有害气体、爆破噪声和爆破烟尘。
4、销毁爆破器材有哪几种方法？哪些爆破器材禁止用焚烧法销毁？正确答案：答：销毁爆破器材的方法有爆炸法、焚烧法、溶解法和化学分解法四种，选择时应视爆破器材的性质、种类和当地具体条件而定。
一般情况下，雷管、继爆管、起爆药柱、射孔弹和爆破筒不应用焚烧法销毁，应采用爆炸法销毁。
5、爆破设计应包括哪些内容？正确答案：答：爆破技术设计分说明书和图纸两部分，应包括以下内容：（1）工程概况，即爆破对象、爆破环境概述及相关图纸，爆破工程的质量、工期、安全要求；（2）爆破技术方案，即方案比较，选定方案的钻爆参数及相关图纸；（3）起爆网路设计及起爆网路图；（4）安全设计及防护、警戒图。
复杂环境爆破技术设计应制定应对复杂环境的方法、措施及应急预案。
6、爆破空气冲击波对导爆管起爆网路有何影响?正确答案：答：在露天台阶爆破中，只要对炮孔进行合理的填塞，爆破空气冲击波强度一般都很小，不会对导爆管地表接力网路构成危险。
但是，在隧洞开挖爆破中，先响炮孔产生的空气冲击波对后爆炮孔的孔外接力网路的破坏影响是存在的。
一般情况下，在隧洞全断面开挖时应在掏槽孔起爆前，所有炮孔内雷管均被点燃。
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聚能效应原理
聚能效应原理是指在一定条件下，多个能量场相互作用，使得能量得到了聚集和提升的效应。
这种效应在物理学、化学、生物学等领域中都有广泛应用。
在物理学中，聚能效应原理可以用来解释核聚变的原理。
当两个原子核相撞时，会产生高能粒子，这些粒子会进一步与原子核相互作用，产生更多的能量。
这样，能量就不断地被聚集和提升，最终形成了核聚变反应。
在化学中，聚能效应原理可以用来解释化学反应的速率。
当多个反应物相互作用时，它们的能量会相互影响，从而促进或抑制反应的进行。
这种效应可以通过控制反应物的浓度、温度、压力等条件来实现，从而提高反应速率或选择性。
在生物学中，聚能效应原理可以用来解释生命活动的机理。
生物体内有很多不同类型的能量场，比如电磁场、热场、化学场等，它们相互作用，使得生命活动得以进行。
比如，人体的神经系统就是由电磁场和化学场相互作用而形成的，它通过聚能效应来传递信息和控制各种生理功能。
总之，聚能效应原理是自然界中普遍存在的一种物理现象，它可以用来解释和控制各种能量转化和传递的过程，具有广泛的应用价值。
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