警用破窗器设计及切割夹层玻璃的应用

发布时间：2025-07-21 18:49

　　在现代反恐突入或者灾害救援的大背景环境下,警用破窗器已经具有广泛的应用,它是破除玻璃强制性进入建筑物或车辆内的一种特殊装备,具有操作简单、隐蔽高效等特点。本文在课题组铜管线型聚能切割器研究的基础上,以线型切割器为核心部件设计了新型警用破窗器,对其中的各个元件进行了相关的介绍。随后采用ANSYS/LS-DYNA仿真工具对相关的模型进行模拟分析。警用破窗器的作用原理:控制起爆按钮引爆聚能切割器形成的射流瞬间作用到夹层玻璃上,使之失效破坏、产生裂纹并最终被切开。使用方法为操作人员通过手持操作杆,调节伸缩长度将玻璃装置贴靠在目标玻璃上,然后在起爆器处按下启动开关,最终击破玻璃。警用破窗器的主要元件包括电子起爆器、操作杆和线型切割器组件等,主要针对目标为夹层玻璃。由于PVB中间膜的存在,夹层玻璃在冲击作用下会产生不规则的裂纹随后会出现切口形状;同时在实际生活中汽车所使用的夹层玻璃PVB薄膜厚度并没有统一的标准,为了探讨夹层玻璃的破坏机理,在仿真分析时对实际问题进行简化,采用常规的线型聚能切割器(即拐角角度180°)对不同PVB薄膜厚度(0.38mm-3.04mm)的夹层玻璃进行切割数值模拟,并对夹...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 线型聚能装药的研究现状
        1.2.2 夹层玻璃的研究现状
    1.3 论文主要研究内容
2 警用破窗器的设计
    2.1 破窗器简介
    2.2 破窗器工作原理
    2.3 破窗器结构设计
        2.3.1 破窗器爆破原理分析
        2.3.2 有关切割器的实验研究
        2.3.3 切割器参数取值
        2.3.4 电起爆器设计
        2.3.5 操作杆设计
        2.3.6 爆破元件的设计
        2.3.7 安全防护套和垫片设计
    2.4 破窗器整体图
    2.5 小结
3 有限元分析
    3.1 模拟方法的选择
    3.2 有限元法的简介
    3.3 各构件采用的材料模型和状态方程参数
    3.4 小结
4 警用破窗器切割夹层玻璃的应用
    4.1 夹层玻璃破坏的阶段分析
    4.2 玻璃层影响与分析
    4.3 薄膜影响与分析
        4.3.1 薄膜层的吸能作用研究
        4.3.2 薄膜厚度对失效扩展的影响
        4.3.3 裂纹扩展过程研究
        4.3.4 薄膜厚度对裂纹扩展的影响
    4.4 小结
5 结论及展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：4058225