[发明专利]一种大长径比熔铸炸药装药热芯棒补缩工艺设计方法

权利要求书

1.一种大长径比熔铸炸药装药热芯棒补缩工艺设计方法，采用工艺仿真方法对热芯棒补缩工艺进行设计，其特征在于，所述工艺设计方法包括大长径比弹体、熔铸炸药装药结构和热芯棒三个部件的设计，三个部件在工艺设计软件中经修整和组装而形成无交叠无穿透的空间几何模型，采用四面体网格划分方法，形成网格Jacobian值不低于0.75的健壮的计算模型；所述工艺设计方法包括浇铸工艺设计和热芯棒补缩工艺设计两个步骤；

所述大长径比弹体的长径比范围为10:1~5:1；

所述熔铸炸药装药结构的熔铸炸药材料种类为：以2,4,6-三硝基甲苯或2,4-二硝基苯甲醚为主要载体并采用熔铸工艺制备而得到的混合炸药；

所述浇铸工艺设计，包括以下步骤：

步骤A1，指定常规重力作用浇铸类型，指定浇铸区域为熔铸炸药装药结构部件全部区域，指定浇铸入口为顶端中心节点组或顶端一侧节点组；

步骤A2，指定浇铸过程分为三个浇铸阶段，浇铸条件范围为：浇铸速度为2.0m/s~4.0m/s，浇铸温度为95°C~110°C，浇铸持续时长为5.0s~60.0s，浇铸间隔时间为100s~200s；所述三个浇铸阶段各自阶段浇铸质量占总质量的比例范围为：15%~25%：40%~60%：25%~30%；

步骤A3，指定浇铸过程为流动与传热耦合分析模型，指定最大浇铸百分数为99.8%，达到最大浇铸百分数时中止浇铸过程，切换至单一传热分析模型；

所述热芯棒补缩工艺设计，包括以下步骤：

步骤B1，指定热芯棒初始位置，指定热芯棒的保温温度为85°C~100°C；

步骤B2，指定热芯棒补缩过程分为三个补缩阶段，热芯棒与熔铸炸药装药结构部件之间的界面换热系数范围为1020W∙m^-2∙K^-1~1200W∙m^-2∙K^-1；指定达到最大浇铸百分数之后的凝固时长为3600s~5400s，使熔铸炸药装药结构完全冷却成型；

步骤B2中，所述三个补缩阶段具体为：第一补缩阶段热芯棒底端位置与熔铸炸药装药结构部件顶端的距离占整个熔铸炸药装药结构部件总长度的80%~70%，保温持续时长为400s~800s；第二补缩阶段热芯棒底端位置与熔铸炸药装药结构部件顶端的距离占整个熔铸炸药装药结构部件总长度的60%~50%，保温持续时长为600s~1200s；第三补缩阶段热芯棒底端位置与熔铸炸药装药结构部件顶端的距离占整个熔铸炸药装药结构部件总长度的40%~20%，保温持续时长为300s~600s。