摘要：压接型绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为现有柔性直流输电设备的核心部件,在实际应用中,由于承受高电压、大电流的工作环境,容易发生短路过流失效,进而造成的结构爆炸现象。为研究这一爆炸现象的破坏效应及其防护,该文结合多组模拟模块化多电平工况实验,得到IGBT器件短路过流失效爆炸后外壳结构的变形特征。结合电气能量特性的分析和实际爆炸失效形貌特点,建立该IGBT器件结构的数值仿真模型,初步确定实际爆炸过程中的等效TNT爆炸当量。在此基础上,从提高结构自身抗爆能力、增加能量外泄通道、替换结构材料等角度开展IGBT器件的结构优化设计,并进行相关试验验证。结果表明,将管壳的陶瓷材料替换为纤维增强复合材料可有效提高结构的防爆性能,降低器件的破坏程度。

摘要：为研究椭圆截面侵彻弹体的爆炸特性,设计并开展了静爆威力外场试验。将质量为255 kg的弹体竖立于木质托弹架上,质心距地面高度为2 m,采用试验引信起爆弹体装药。通过航拍无人机实时拍摄整个爆炸过程,在长轴和短轴方向布置扇形效应钢板以获取破片数量及穿甲率,采用超压传感器测量距弹轴7、10和12 m处的冲击波超压,并对弹体爆炸后的宏观景象以及火球、破片和冲击波超压特性进行了详细分析。结果表明,火球演化形貌与破片散布区域关于弹体长轴和短轴呈对称分布;火球演化过程分为快速成长阶段、高温稳定阶段以及自由扩散阶段,火球尺寸在爆炸后41.7 ms达到最大,短轴和长轴方向的最大尺寸分别为21.86、19.29 m,且火球在长轴方向发生了明显的二次膨胀;短轴方向的破片尺寸小、数量多、穿甲能力强,而长轴方向的破片特性恰好相反;冲击波超压峰值、冲量及速度均随传播距离增大而不断减小。综合试验结果对比分析,认为椭圆截面侵彻弹体的非轴对称结构和非均匀壁厚对爆炸特性影响较大,是造成火球形貌及破片非轴对称分布的根本原因。

摘要：为研究目前火箭发动机中广泛使用的两种典型单组元液体推进剂的爆炸危险性,开展单推-3(DT-3)及无水肼爆炸效应的实验研究和理论分析。实验在获取DT-3及无水肼冲击波感度数据的基础上设计了样品的起爆方式,并在到爆心不同距离的点上测量了冲击波压力曲线,分别得到5 L、10 L推进剂样品在不同位置处的峰值压力和衰减规律。结合单组元液体推进剂自身特点和量纲分析法对其爆炸冲击波的传播规律进行初步探讨,并对5 L和10 L小药量的DT-3和无水肼开展爆炸冲击波当量评估研究。结果表明:在二次抛洒爆炸条件下,单组元液体推进剂的爆炸冲击波超压在传播过程中出现明显的双峰结构;以冲击波梯恩梯(TNT)当量作为爆炸效应威力的评估指标时,随着距离的增大,两种液体推进剂样品的超压TNT当量单调减小;冲击波超压在近区并不严格符合爆炸相似律,在评估其爆炸冲击波当量时需引入等效反应质量等概念进行修正。

摘要：为了研究连通装置气体爆炸特性及其发生、发展规律,建立了气体爆炸测试系统,得到了密闭条件下连通装置气体爆炸特性,揭示了连通装置气体爆炸过程爆炸强度增加机理,为连通装置气体爆炸防爆安全设计提供参考。

摘要：为了评估和控制煤矿、发电厂等煤粉爆炸的危害,利用20 L球形爆炸装置的标准测试方法测试了烟煤粉的爆炸特性。重点讨论了煤粉粒径、粉尘浓度、点火能量对最大爆炸压力、最大爆压上升速率、爆炸指数、爆炸下限的影响。煤粉越细,其爆炸下限越低,爆炸烈度越大,但煤粉细到75μm以下后,这种变化趋势趋缓;在所测浓度范围内(小于700 g/m3),最大爆压、最大压力上升速率和爆炸指数均随煤粉浓度增大而增大;爆炸烈度随点火能增大而迅速增强,点火能小于1 kJ时各煤样在不同浓度的爆炸都很微弱。研究结果对理解煤粉爆炸危险性、控制煤粉爆炸危害以及进行内在安全设计有重要参考价值。

摘要：为了满足金属箔爆炸焊接对低临界厚度炸药的需求,将RDX粉末引入乳化炸药得到混合炸药,通过水下爆炸实验、爆速测量实验以及猛度测试实验,研究了RDX含量对混合炸药爆轰性能的影响。结果表明,随着RDX含量的增加,混合炸药的临界厚度显著降低,RDX质量分数为0、5%、10%、15%和20%时,临界厚度分别为(5.9±0.1)、(4.8±0.1)、(4.1±0.1)、(3.7±0.1)、(3.3±0.1)mm;不同RDX含量时的临界爆速基本保持不变,约为2500m/s。水下爆炸的所有能量输出参数(冲击波超压峰值、比冲击波能、比气泡能、总能量)均随RDX含量的增加而增加;与未添加RDX的乳化炸药相比,添加质量分数5%、10%、15%和20%的RDX时,混合炸药距离爆炸中心1.0m处冲击波超压峰值分别增加3.8%、7.4%、12.7%和17.3%,总能量分别增加7.2%、16.8%、22.2%和26.4%;混合炸药的猛度也随着RDX含量的增加而增加,RDX质量分数为0、5%、10%、15%和20%时,猛度分别为0.25、0.31、0.35、0.37和0.42,当RDX含量较低时,猛度增加趋势更为显著。因此,该混合炸药可用于金属箔的爆炸焊接。

摘要：埋地天然气管网是城市能源输送的重要基础设施,天然气管廊系统运行安全直接影响城市的公共安全,有效预防天然气管廊火灾爆炸是城市安全工作的重点之一。国内外学者在天然气爆炸防治领域开展了较广泛的研究。从爆炸特性、泄爆效果、泄爆口设计及泄爆设备4个方面,对城市天然气管廊爆炸特性及泄爆技术研究现状进行了综述与讨论。天然气管廊爆炸特性主要总结了初始压力、初始温度、点火情况以及当量比一般规律;泄爆效果研究主要概括了泄爆口面积、泄爆口强度及其布置情况;最后总结了泄爆口设计和泄爆导管研究成果,为地下天然气管廊安全建设提供参考。

摘要：针对黄陇矿区含油型气矿井瓦斯涌出随机性强、气体组分不稳定、防控难度大的特点,通过分析瓦斯-油型气混合气体组分特性,采用可燃性混合气体爆炸极限测算方法以及10 L球形多组分气体爆炸试验,研究了瓦斯-油型气混合气体爆炸范围的变化规律,提出了基于CH4浓度和采空区煤自燃联合防控的瓦斯-油型气混合气体爆炸预警技术,建立了瓦斯-油型气混合气体爆炸预警指标体系,设计了混合气体爆炸预警系统。结果表明,黄陇矿区瓦斯-油型气混合气体组分中CH4降低到13%~67%,C3H8和C4H10升高到10%~30%,各向异性明显;烷烃类气体增加,使得混合气体爆炸范围降低为1.85%~9.85%,混合气体爆炸危险度升高到4.32,高于普通矿井2.15倍;确定了黄陇矿区回风巷CH4的预警体积分数为0. 38%,基于煤自燃氧化升温试验得出了煤自燃监测指标为CO、φ(C2H4)/φ(C2H6)。研究成果为瓦斯-油型气混合气体爆炸灾害防控提供了依据。

摘要：本文研究了一次引爆的固态燃料空气炸药的爆炸特性 ,实验给出了爆炸超压与燃料质量、距离的关系曲线 ,并与 TNT进行了对比 .同时根据爆炸相似率 ,得到了计算爆炸超压的拟合方程 ,其计算结果与实验值的相对误差绝对值小于 1 0 % .

摘要：在一些国防厂矿及化工企业中,可燃性气体(或蒸汽)与空气混合所造成的火灾与爆炸事故很多,危害很大。为了进行气体爆炸特性参数的测试,我们设计了本测试装置,利用这套测试装置可以进行爆炸极限,最小点火能及爆炸压力等参数的测定。已有的试验数据表明本测试装置设计合理,安全可靠。试验数据与文献数据有较好的可比性,有些填补了国内空白。