李晓杰，闫鸿浩，王小红，王宇新

(1.大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系，辽宁 大连 116024; 2.工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁 大连 116024)

线型聚能爆炸切割是在1888年C.E. Munroe发现空穴装药聚能效应之后，在空穴装药基础上1894年又提出的聚能爆破技术，现已广泛用于军事、民用爆破工程等领域中。如：火箭的级间分离、导弹出仓、破甲弹和鱼雷等战斗部、地雷、工兵爆破装置等大型军事装备[1-3]，对飞机舱体、舱盖、防盗门、墙壁、大巴车等开设应急通道[4-6]，以及拆除钢筋混凝土、切割钢结构、采石、隧道掘进、边坡预裂、油气井施工、海洋油井与平台拆解等工程爆破[7-17]。由于聚能爆炸切割问题的三维复杂性，所以开始一直沿用二维流体聚能破甲理论[18]。随着科技发展，至上世纪70～80年代人们逐步提出了聚能切割的三维流体理论[19]。但由于涉及军事原因，各国的研究几乎都是独立进行的，资料交流很少。在此期间，我国也开始了三维聚能切割理论研究[20-22]，并发展了准定常理论和切割器最佳顶角等原理，并指导了工程应用。近年来，随着计算技术的发展，尤其是无网格方法进入到大型爆炸问题的研究后，人们开始对采用二维、三维模型对爆炸切割问题进行研究[23-28]，并对其原理认知更加清晰。本文通过建立聚能切割的三维不可压缩流体模型，推导出聚能射流参数关系，并结合聚能破甲理论，对爆炸切割器的设计要点进行了分析。系统地说明了线型聚能爆破的切割深度、切割器炸高、聚能罩最佳顶角、聚能罩材料及其与切割器参数的关系、切割器装药量的选取原则，以及各种爆轰方式对切割能力的影响等。……