聚能射流技术除较多应用在军事方面之外,还在航空航天、石油勘探、岩土开采、舰船解体、钢结构切割等诸多方面得以应用。有关高能炸药作用下聚能射流的形成机理及穿深的研究有很多,对以民用炸药膨化硝铵为主装药的线性聚能切割的研究较少,然而其在民用爆破中应用前景十分广泛,因此研究该种聚能切割深度的影响因素以及对型钢侵彻的研究具有一定意义。论文首先对线性聚能金属射流的形成以及侵彻进行研究,以定常和准定常不可压缩流体力学理论两个角度进行阐述,并以格尼半经验公式为基础计算了射流的相关特征参数。计算分析了药型罩的锥角、厚度对金属射流的影响,初步确定了聚能装药装置各参数适宜范围,为实验方案的确定提供指导。其次,设计并实施以膨化硝铵炸药为主装药的聚能切割实验,从中得到最佳工艺参数:在装药高度为30mm情况下,药型罩厚度为1.0mm,炸高为40mm,药型罩锥角为80°时,可获得最大侵彻深度。将计算所得药型罩微元射流速度与数值模拟结果相对比,发现两者误差较小;将实验结果穿深与数值模拟结果相对比,同样发现两者不大。最后,利用Ansys-Lsdyna动力有限元软件进行了膨化硝铵炸药形成聚能射流侵彻钢靶板的数值模拟。根据数值模拟结果,研究了射流刀的形成以及侵彻Q235钢靶板的过程。将计算结果与实验结果对比发现两者侵彻深度误差在16%以内,表明ALE流固耦合算法适用于模拟射流的形成及侵彻。分析对比模拟与实验结果,最终确定以膨化硝铵炸药为主装药,在装药高度为30mm的情况下,药型罩厚度应为1.0mm,罩锥角应为80°,炸高应为40mm,实验中紫铜射流刀侵彻均质钢板的最大深度为25mm。同时进行了对型钢的侵彻模拟研究,研究发现影响射流刀侵彻工字钢能力的是切割方向上的金属厚度l,指出切割角的最佳范围为45°至55°,计算结果表明在该切割角度下,文中规格的工字钢能够很好的被完全切割。