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白洋, 李伟, 冯顺山

2015, 35(s2): 1-5. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.001

摘要(691) PDF(451)

摘要:
基于对航母飞行甲板进行封锁作战的思想,开展了具有杀爆功能的障碍型子弹药对飞行甲板目标的封锁效能分析. 对于封锁效能的分析归结于终点空间封锁概率. 首先根据飞行甲板的功能和舰载机起飞作战流程,将甲板划分为保障起飞功能的3个特征功能区域:起飞区、调动区和停机区,并分别建立了其起飞功能失效的封锁判据,并且在飞行甲板坐标系中给出了封锁各功能区子弹药的有效障碍点区域确定方法;其次运用蒙特卡洛法模拟子弹药的落点,并利用矩阵仿真等方法给出了各个区域封锁概率的计算式;然后给出了具有杀爆功能的障碍型子弹药对航母飞行甲板的空间封锁概率的计算式.

高聚物黏结炸药模拟材料冲剪实验下的动态变形破坏研究

戴开达, 陈昂, 陈鹏万, 刘海博, 张少龙

2015, 35(s2): 6-9. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.002

摘要(519) PDF(532)

摘要:
采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对一种高聚物粘结炸药(PBX)模拟材料的冲剪实验进行加载. 利用高速摄影装置记录材料动态变形破坏过程,结合数字散斑相关技术,对典型加载条件下的位移场和应变场进行了分析,对PBX模拟材料动态变形破坏现象和机理进行了分析. 实验结果验证了DIC方法用于PBX模拟材料动态测量的可行性.

非圆截面结构抛撒稳定性数值模拟

陈明生, 李建平, 白春华

2015, 35(s2): 10-13. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.003

摘要(621) PDF(349)

摘要:
为分析初始速度、初始偏转角与质心位置对非圆截面结构抛撒稳定性的影响,利用Fluent程序,对结构在抛撒过程中的质心轨迹与旋转角进行了数值研究. 结果表明:质心径向的最终旋转角随初始抛撒速度的增加呈负指数衰减;在不同结构攻角条件下,质心径向和轴向旋转角均随着初始轴向偏转角的增加而减小,且质心径向偏转角降低速率相对较慢;结构攻角的增加在加剧径向偏转量的同时,削减了轴向偏转量;结构初始攻角与径向的偏转对质心轴向旋转影响不明显.

多层钢筒结构在内部强爆炸作用下变形行为的数值模拟

崔云霄, 陈鹏万, 王雷元, 王定贤, 熊益波

2015, 35(s2): 14-17. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.004

摘要(632) PDF(461)

摘要:
多层防护结构常用于需要抵抗爆炸冲击的场合,如何快速准确地预测其在内部强爆炸作用下的响应行为是当前急需解决的问题. 针对Q345钢制成的多层防护结构,基于有限元软件LS-DYNA,分别采用CONWEP算法和流固耦合算法进行了3种装药量爆炸下的模拟分析,并与实验结果进行对比,验证了数值模拟的有效性. 结果表明,当装药比例距离大于0.152 m/kg^1/3时,采用CONWEP算法施加爆炸载荷,可简单可靠地预测多层防护结构受爆炸冲击的响应行为. 采用多层结构后,内部各层通过塑性变形吸收了作用于结构上约90%的能量.

高速侵彻下35CrMnSi钢失效行为实验研究

戴文喜, 滕树生, 周健, 徐豫新

2015, 35(s2): 18-21. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.005

摘要(582) PDF(391)

摘要:
研究高速侵彻下35CrMnSi钢弹体的失效行为. 对油、水二次淬火低温回火的35CrMnSi钢材进行静态拉伸,动态压缩力学性能测试及金相分析,通过高速侵彻低碳钢板实验掌握不同侵彻速度下35CrMnSi钢弹体的失效特征,对35CrMnSi钢弹体断裂失效处进行断口形貌的扫描电镜(SEM)微观观测,分析了不同侵彻速度下圆柱形35CrMnSi钢弹体的失效行为,依据一维冲击理论分析获得了高速侵彻下35CrMnSi钢弹体断裂失效行为发生的阈值条件,为相关研究提供了参考和借鉴.

弹丸斜侵彻钢筋混凝土极限壁厚试验研究

戴湘晖, 李明, 赵南, 周刚, 初哲, 王可慧, 古仁红, 沈学霖

2015, 35(s2): 22-25. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.006

摘要(618) PDF(384)

摘要:
为研究斜侵彻钢筋混凝土时弹丸的极限壁厚,利用130 mm一级轻气炮作为发射平台,开展了不同壁厚弹丸斜侵彻钢筋混凝土试验. 通过试验结果对比分析了不同壁厚弹丸的结构响应特性,发现弹尾是整个弹丸结构强度较为薄弱的位置,在反射卸载波的作用下发生塑性变形较为明显,并得到了该试验条件下的量纲一极限壁厚. 研究结果可为侵彻弹丸的结构设计提供参考.

CL20基含铝炸药驱动金属加速能力试验研究

徐豫新, 胡赛, 王树山, 王新颖

2015, 35(s2): 26-28,40. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.007

摘要(604) PDF(386)

摘要:
研究新型CL20基含铝炸药驱动金属加速能力. 选用TNT、JH-16以及CL20基含铝炸药进行Φ50 mm标准圆筒试验,获得3种炸药加载条件下圆筒壁膨胀过程以及最大膨胀速度,分析给出3种炸药的Gurney系数. 结果表明:相同条件下,JH-16和CL20基含铝炸药与TNT相比,破片初速高23.0%和36.3%,Gurney系数分别高20.2%和24.5%.

夹层对陶瓷/装甲钢复合结构应力波传播及抗弹性能影响

苗成, 钟涛, 白利红, 袁威, 孙素杰, 杨伟苓, 李树涛, 武海玲

2015, 35(s2): 29-32. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.008

摘要(608) PDF(417)

摘要:
选取陶瓷/装甲钢复合结构为研究对象,开展霍普金森压杆试验(SHPB),研究夹层材料对复合结构应力波传播与能量耗散的影响;采用12.7 mm穿甲燃烧弹对不同夹层复合结构进行靶试验证,开展夹层材料对复合结构抗弹性能的研究. 结果表明:在陶瓷/装甲钢复合结构中引入合适的夹层材料作为过渡层,对应力波衰减起到一定改善作用;能显著提高复合结构的抗弹性能.

爆炸应力波作用下的凿岩爆破破岩模拟

甯尤军, 江成, 康歌

2015, 35(s2): 33-36. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.009

摘要(597) PDF(708)

摘要:
爆破破岩是爆炸应力波和爆生气体载荷共同作用的结果,本文采用改进的DDA方法模拟爆炸应力波作用下的爆破破岩过程. 采用Hopkinson层裂算例验证了DDA方法对应力波传播和动态断裂破坏问题模拟的准确性. 通过在炮孔壁上施加三角冲击载荷,模拟再现了凿岩爆破中爆炸应力波作用下的孔周破坏、自由表面剥落、碎裂漏斗区域形成、较远区裂纹的扩展,以及岩体的抛掷,结合应力波传播模拟结果对破岩过程与机理进行了分析. 研究为进一步采用DDA模拟两种形式爆破载荷共同作用下的凿岩爆破创造了条件.

SFRC侵彻深度实用计算方法

任新见, 李林, 张磊

2015, 35(s2): 37-40. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.010

摘要(585) PDF(412)

摘要:
SFRC的抗侵彻性能目前研究较少,尚无侵彻深度计算的有效公式. 本文开展了SFRC试件的准静态和动态单轴压缩试验,分析了钢纤维的增韧效应,指出韧度是影响SFRC侵彻深度的主要因素. 以钢纤维的掺入量ρ_f及其长径比l_f/d_f之积表征韧度,通过量纲分析给出了计入韧度影响的SFRC侵彻公式,并进行SFRC靶标实弹试验标定了公式的系数,得到SFRC侵彻深度计算的实用工程算法.

火焰雷管装药恶劣温度下安定性分析

严楠, 程俊, 丁锋, 叶耀坤, 李朝正, 崔德伟, 高鑫, 黄金红

2015, 35(s2): 41-45. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.011

摘要(770) PDF(540)

摘要:
为分析火焰雷管用N-LTNR(中性斯蒂芬酸铅)和Pb(N₃)₂(叠氮化铅)装药在-70℃~+130℃恶劣环境温度下的安定性,采用相机观测了N-LTNR在DSC(示差扫瞄量热仪)中连续升温中(≥110℃)药剂变色、颗粒变碎、变疏松,以及降温过程中(≤-40℃)颗粒破碎、蹦跳等结晶水带来的物理不安定性;为检验N-LTNR失去结晶水对Pb(N₃)₂水解反应的影响程度,对N-LTNR和Pb(N₃)₂混合装药采用纯度分析鉴定化学安定性,结果表明Pb(N₃)₂的水解反应使纯度由98.6%降到95.26%,所以该雷管装药应限制在110℃以下使用.

串联EFP成型及侵彻混凝土目标的数值模拟

徐永杰, 王志军, 赵春龙, 崔斌, 张康康

2015, 35(s2): 46-49. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.012

摘要(614) PDF(412)

摘要:
为更好地打击混凝土结构目标,提高EFP对其侵彻能力. 利用Truegrid建模工具以及Autodyn数值模拟软件,首先对聚能装药双层药型罩形成串联EFP的影响因素进行了研究,并对串联EFP侵彻混凝土介质进行了模拟分析. 仿真结果表明,通过改变双层药型罩战斗部结构,能够调节前后EFP的分离时间,得到串联EFP或前后相连的单一EFP,双层药型罩对混凝土的侵彻性能优于同结构的单层药型罩.

火烧油层点火方法研究

焦爱红, 黄平, 唐玉翔, 钱新明, 冯长根

2015, 35(s2): 50-53. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.013

摘要(744) PDF(539)

摘要:
为实现安全有效点火,保障火烧油层成功,深入分析研究火烧油层的点火方法. 系统分析了自燃、注入热流体、电点火器、化学点火和井下燃烧器等火烧油层点火方法及其点火原理,综合比较了各种点火方法的优缺点和适用情况. 结果表明,每种点火方法均有自身的优势和不足,选取点火方法时应综合考虑油藏条件、原油特点、现场设施和可利用的条件等因素. 自燃点火方法适用于原油反应性高、油层温度高、厚度大的油藏. 如果不能或不希望自燃,则需考虑人工点火方法.

高速侵彻体碰撞化学子母弹头毁伤效应数值模拟

龚杰, 金学科, 王海福

2015, 35(s2): 54-57. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.014

摘要(576) PDF(406)

摘要:
采用AUTODYN-3D数值模拟方法,对爆炸成形侵彻体高速碰撞下化学子母弹头有效载荷简化结构毁伤效应及力学机理进行了研究. 结果表明,对于典型的三层排布化学子弹有效载荷,子弹毁伤状态呈现为完好、变形、穿孔和碎裂4种典型模式,而且其分布显著受碰撞位置的影响,表现为复杂的多区间变化分布趋势. 进一步对化学子弹毁伤力学行为分析表明,子弹碎裂主要由高速侵彻体沿贯穿路径直接碰撞所引起,碎裂化学子弹高速流体喷射作用又导致部分化学子弹发生碎裂和穿孔,而相邻化学子弹间相互碰撞作用则是导致穿孔和变形的主要原因.

脉冲激光峰值功率快速可调方法研究

高志林, 陈慧敏, 蔡克荣

2015, 35(s2): 58-61. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.015

摘要(512) PDF(328)

摘要:
激光引信弹目交会过程时间短,激光回波功率变化迅速,如何真实模拟激光回波功率是一个难点. 为此,通过对弹目交会过程中激光回波功率变化规律的分析与研究,提出通过改变脉冲半导体激光器驱动信号脉宽与激光器驱动电路供电电压的方法实现回波激光功率的变化变换. 在硬件设计中通过FPGA控制高速数模转换器,实现半导体激光器驱动电路供电电压的亚毫秒级的快速转换. 结果表明,系统可以实现脉冲周期100μs内半导体激光器输出功率的快速、准确变化.

小尺寸弹体对金属骨料复合靶侵彻破坏效应初步分析

梁斌, 冯高鹏, 卢永刚

2015, 35(s2): 62-66. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.016

摘要(512) PDF(362)

摘要:
针对小尺寸弹丸对混凝土侵彻破坏,根据以砂浆为基体、金属颗粒为骨料的复合靶体细观结构特性,采用VC++程序,采用背景网格映射法,建立由随机金属颗粒、砂浆、粘结过渡层组成的复合材料三维细观数值模型. 在此基础上采用动力有限元程序开展了弹体侵彻复合靶细观数值模拟;用正交数值实验分析方法,对弹体着靶速度、骨料强度与骨料模量3个参数对侵彻破坏效应的影响进行了统计分析.

未反应PBXC10炸药冲击Hugoniot关系的实验研究

刘益儒, 段卓平, 温丽晶, 欧卓成, 黄风雷

2015, 35(s2): 67-71. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.017

摘要(754) PDF(599)

摘要:
为了获得标定未反应PBXC10炸药(Jones-Wilkins-Lee)JWL状态方程参数的基础数据,提出了一种获得未反应炸药冲击Hugoniot关系的方法,即基于冲击起爆实验测得的PBXC10炸药中不同拉格朗日位置的压力历史,假设冲击波前沿炸药未发生化学反应,并利用冲击波阵面前后的动量守恒关系,获得未反应PBXC10炸药的冲击Hugoniot关系. 将该冲击Hugoniot关系外推到爆速,得到PBXC10炸药的冯诺依曼峰值压力,发现该峰值压力与PBXC10炸药的CJ (Chapman-Jouguet) 压力之比在合理范围内.

爆炸容器动态响应的三维数字图像相关方法实验研究

刘函, 安二峰, 陈鹏万, 陈昂, 刘海博, 周强, 郭保桥

2015, 35(s2): 72-77,82. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.018

摘要(649) PDF(359)

摘要:
通过实验测量手段研究爆炸容器的动态响应和振动特性. 通过使用3D-DIC方法获取爆炸容器在不同炸药药量情况下工作过程中的变形场信息,对容器封头和侧壁中环面的测量结果进行频谱分析得到了两个部位的主要频率,确定了爆炸罐的振动频谱分布情况. 结合有限元模拟方法,使用ANSYS软件模态分析模块建立容器的有限元模型,得到了容器各阶振动模态的固有频率,与DIC结果对比确定了爆炸罐的主要振动模态和振型,证明了本方法在研究容器振动领域的可行性和可靠性.

基于粗糙集及蒙特卡洛的化工园区油库火灾爆炸突变级数评价

段在鹏, 钱新明, 王如君, 黄平, 刘振翼, 吴宗之

2015, 35(s2): 78-82. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.019

摘要(799) PDF(446)

摘要:
通过应用基于粗糙集的突变级数方法和蒙特卡洛指标打分方法实现较为客观的油库安全评价,以突变级数理论作为评价方法主体,实现无权重客观评价,因为突变级数方法对于评价指标数目有要求,故对于指标超过要求数目的指标层,应用粗糙集理论实现其指标约简;专家打分阶段选择性采用"给出得分区间"、"给出得分分布"以及"精确打分"等任意一种方法实现打分,之后结合蒙特卡洛模拟产生服从给定区间或分布的随机得分,从而实现指标打分的客观化;汇总蒙特卡洛方法产生的多组突变级数评价结果,分析并得到评价等级.

射孔弹爆炸作用下射孔枪动态响应的数值仿真

贾曦雨, 卢熹, 唐凯, 马峰

2015, 35(s2): 83-85,89. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.020

摘要(632) PDF(458)

摘要:
射孔作业时射孔管柱的爆炸冲击动力学响应成为油、套管柱系统振动、变形乃至损伤的主要原因. 为研究射孔枪内爆炸冲击波加载规律以及尤其引发的管柱动力学响应规律,建立包含一枚射孔弹的射孔系统有限元模型进行数值计算. 所得数值计算测点应变值与地面试验数据相对误差不超过10%. 进一步分析发现:射孔弹爆炸加载过程中射流冲击作用效果最为显著;射孔弹壳体对爆炸产物的约束作能够有效降低爆炸冲击对枪管的加载(损伤);相邻射孔弹爆炸冲击将会在弹间交汇、叠加,耦合结果与相位、弹间距相关.

药型罩锥角和壁厚对聚能射流速度影响的分析

刘彩连, 陈朗, 刘丹阳, 杨坤

2015, 35(s2): 86-89. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.021

摘要(731) PDF(415)

摘要:
本文采用数值模拟方法,对药型罩结构进行优化设计,建立了金属射流形成过程计算模型,采用自适应网格技术,计算分析了不同锥角和壁厚对聚能装药射流速度的影响. 设计了射流穿靶实验,采用靶网测速法测量了金属射流的速度,通过观察金属射流形成的杵体及侵彻靶板的孔径,获得了金属射流的直径. 结果表明设计的聚能装药射流在炸高40 mm处的平均速度为7800 m/s,射流直径为7.55 mm左右.

高速冲击下胀环结构缓冲器关键参数对缓冲效能影响的数值模拟

梁增友, 邓德志, 冯阳, 吴鸿超, 陈智刚

2015, 35(s2): 90-93. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.022

摘要(699) PDF(468)

摘要:
本文在介绍胀环结构缓冲器降低弹载设备过载原理的基础上,应用LS-DYNA对其两个关键参数壁厚和半锥角进行数值模拟,得到弹载设备过载值随参数变化的关系. 结果表明:弹载设备过载随半锥角和壁厚呈线性变化关系,且半锥角α=24°、壁厚t=5 mm时,可获得最优缓冲时间.

基于脆性薄膜动态响应的冲击波超压测试方法

李建平, 王川, 郑翔宇

2015, 35(s2): 94-97. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.023

摘要(555) PDF(349)

摘要:
为评价爆炸冲击波威力大小,根据脆性材料的强度尺寸效应,采用纸张这种典型的脆性薄膜材料以及自制的薄膜固定装置,研究了不同尺寸的周边固支的圆形脆性薄膜材料在冲击载荷作用下的响应特性. 通过实验研究,得到了薄膜破裂时的冲击波超压随薄膜直径的变化规律,并对3种纸张材料在不同尺寸条件下破裂时的冲击波超压临界值进行了标定,给出了该固定装置约束下的薄膜破坏临界超压的计算公式,可用于外场试验的爆炸场的威力测试,是一种简单易行的测试方法.

锰铜压力传感器在水下爆炸近场压力测量中的应用

胡宇, 龙仁荣, 张庆明, 黄正平, 段卓平

2015, 35(s2): 98-101. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.024

摘要(615) PDF(377)

摘要:
为得到柱状炸药水中爆炸冲击波在几百MPa到几个GPa峰压范围内的压力峰值分布,同时弥补其它类型传感器在上述范围内量程不足、精度不够或实验成本过高的不足,在对比距离小于0.3的范围内利用大阻值(R=50 Ω)锰铜压力传感器,测量了不同距离及装药量下的冲击波峰值压力. 结果表明,该型锰铜压力传感器测得的峰值压力与经验公式的计算结果接近,且测量精度、抗干扰能力达到设计要求,能够运用于水下爆炸近场冲击波压力几百MPa到几个GPa范围内的测量.

爆炸冲击去磁脉冲发生器的磁电转换理论计算

鲁峰, 陈朗, 冯长根, 伍俊英

2015, 35(s2): 102-106. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.025

摘要(624) PDF(383)

摘要:
为提高爆炸冲击去磁脉冲发生器的输出功率及磁电转换效率,建立了发生器磁电转换过程的理论计算模型,分析了不同冲击条件及磁体性能对发生器输出功率的影响. 模型从经典电磁场理论出发,推导了感生电动势随时间变化的动态函数,获得了负载端输出电流及电压的理论计算方法. 计算表明,发生器的感生电动势大小取决于磁体内的冲击波传播速度、磁体的剩余磁感应强度、磁体的内禀矫顽力、磁体半径以及线圈匝数,磁体的长度会影响感生电动势的脉宽. 采用炸药平面波冲击加载钕铁硼永磁体的方法,进行了爆炸冲击去磁脉冲放电实验,测量了输出电压及电流曲线,计算的发生器输出电流与实验得到的结果较一致.

基于核四极共振的爆炸模拟物探测研究

黄学义, 徐更光, 吕宁, 黄求安

2015, 35(s2): 107-110. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.026

摘要(498) PDF(449)

摘要:
针对当前爆炸物探测中存在的突出问题,基于固体物理学相关理论和核四极共振基本原理,给出一种具有本征探测能力的核四极共振爆炸物探测方法. 该方法以爆炸物分子中普遍存在的¹⁴N核为探测对象,探测不同分子结构所具有的不同核四极共振特征信号. 试验测得亚硝酸钠、乌洛托品、尿素和硫脲等几种爆炸模拟物的核四极共振信号. 试验结果表明,该探测方法能本证标识各被探物是一种准确有效的本征探测方法.

基于SOA构建省级公路水路安全畅通与应急处置系统

张伟, 邓晶, 张项

2015, 35(s2): 111-114. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.027

摘要(579) PDF(505)

摘要:
为解决我国各省市电子政务系统在建设初期无统一规划导致数据之间与系统之间无法互联互通的问题,本文应用SOA(面向服务体系结构)具有松耦合、开放性及长期稳定的技术特点构建省级公路、水路安全畅通与应急处置系统;并以黑龙江省为例,通过面向服务的工作流技术构建系统,以适应黑龙江省分布、异构、动态的网络环境中政府的复杂应用需求,实现对系统从面向功能管理到面向业务过程管理的转移.

水下爆炸环肋圆筒损伤判据研究

卢熹, 王树山, 马峰, 徐锐

2015, 35(s2): 115-119. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.028

摘要(552) PDF(288)

摘要:
为讨论判据参数对结构损伤程度的评价效果,利用Autodyn软件对典型环肋圆筒结构进行水下爆炸数值模拟研究,得到了圆筒3种损伤模式. 分析了损伤程度与各种判据参数的关系,结果表明:基于峰值超压、比冲量和能流密度的判据参数在不同药量下得到的圆筒损伤程度不一致. 其中,药量对比冲量判据参数的影响最大. 最后,提出药量的幂与爆距的比值作为判据参数一般形式,利用计算结果标定幂指数,得到了受药量影响较小的判据参数,证明了此判据参数形式的合理性.

岩石多孔爆破振动数值模拟研究

孙宝平, 高文学, 陈旭东, 马瑞

2015, 35(s2): 120-122. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.029

摘要(578) PDF(360)

摘要:
为研究多孔爆破条件下的岩体破碎和爆破振动,采用完全重启动数值模拟方法和拉格朗日算法计算岩体爆破破碎过程,获得了岩体特征点的爆炸振动数据,对数值模拟和现场监测特征点振动速度进行对比,二者比较吻合. 研究结果表明,采用拉格朗日算法和完全重启动数值模拟方法可以较好地描述多孔岩体爆破过程中各起爆段别破碎和振动情况.

导电纤维丝团在严酷弹道环境下的性能研究

张广华, 冯顺山, 胡松涛

2015, 35(s2): 123-126. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.030

摘要(497) PDF(330)

摘要:
为研究强冲击过载、高速旋转及高抛撒速度等严酷弹道环境对导电纤维丝团的工作性能影响,对两种典型结构丝团进行了理论分析与试验研究. 结果表明,高过载对丝束强度影响较大,丝轴两端具有挡轮结构的丝团抗过载性能要远远高于无挡轮结构的丝团,使得丝团能够适应各种强过载冲击. 通过理论分析得到了母弹或子弹旋转运动条件下丝团与子弹发生相对转动时的判据及丝束的损伤判据,还得到了子弹抛撒丝团时的丝束损伤判据. 研究结果可为丝团适应严酷弹道环境的结构设计提供依据.

密闭腔室内爆炸效应的数值模拟

胡洋, 朱建芳, 朱锴

2015, 35(s2): 127-130. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.031

摘要(540) PDF(366)

摘要:
为研究密闭腔室内爆炸效应的特性,采用有限元计算方法,对某密闭腔室内中心装药爆炸后流场的产生、传播和壳体动态响应全过程进行了数值研究. 从物理建模、网格划分、求解文件建立和计算结果分析等几个方面进行了较为详细的论述. 计算结果给出了密闭腔室内自由场几个观察点的压力时程曲线、腔室壁面上几个观察点的爆炸载荷压力曲线. 研究结果可以为公共场所等大型建筑物内爆炸效应研究以及结构强度设计提供理论依据.

不同起爆方式下对圆弧形聚焦战斗部模拟仿真

曹红松, 张会锁, 苑大威, 马宝成, 陈宇

2015, 35(s2): 131-135. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.032

摘要(618) PDF(391)

摘要:
基于产生聚焦式杀伤破片的目的,利用爆轰波传播理论和数值仿真方法,分析了起爆方式对圆弧形聚焦战斗部破片飞散规律的影响. 理论计算和模拟仿真的结果表明:起爆方式对圆弧形聚焦战斗部的破片飞散规律有很大影响. 起爆方式不同引起爆轰波对壳体的入射角不同,从而影响破片的偏转角和破片飞散初速,最终影响破片的聚焦效果,其中以中心轴线起爆的破片更集中.

杆式射流微元应力特性数值仿真

杜烨, 冯顺山, 李强, 周彤

2015, 35(s2): 136-140. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.033

摘要(659) PDF(503)

摘要:
应用LS-DYNA动力学仿真软件及示踪点测试技术,对球缺型罩形成杆式射流的过程及不同位置微元所受应力随时间变化的规律进行了仿真研究. 通过分析药型罩顶部微元受轴向应力的二次峰值及持续时间、射流与杵体交界处微元等效应力、药型罩轴线上外侧微元与内侧微元应力差等参数,得到罩微元应力分布与杆式射流成型性的关系. 结果表明当罩锥角在100°~110°时,药型罩壁厚取0.07d时可得到成型性较好的杆式射流.

基于PBX炸药粘结体系优化的特性研究

黄求安, 徐更光, 吕宁, 黄学义, 魏雍江

2015, 35(s2): 141-144. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.034

摘要(788) PDF(442)

摘要:
为提高PBX炸药能量输出,提出以粘度和硬度为主要衡量指标的正交试验,对实验数据进行拟合,分析变化规律,优化了PBX炸药用粘结体系. 并对优化前后PBX炸药进行水下爆炸对比实验,结果表明:PBX炸药优化粘结体系质量配比为HTPB:DBP: TDI:TPB=50:50:4.6:0.06,粘结体系优化PBX炸药水下爆炸总能量增加了0.13倍TNT当量,总能量达到2.1倍TNT当量,该研究获得了提高PBX炸药能量的一种新方法.

水中弹药变结构垂直导引律及其仿真

聂为彪, 冯顺山, 邵志宇, 熊俊

2015, 35(s2): 145-148. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.035

摘要(751) PDF(538)

摘要:
以水中弹药对水面目标进行高效攻击为背景,提出了一种水中弹药垂直攻击目标的变结构导引方法,通过假设忽略目标的横滚与纵向的机动,假设目标在水平面内作匀速直线运动,同时假设弹体无横滚,建立了水中弹药运动学模型方程、动力学模型方程及变结构垂直导引与控制. 应用Matlab/Simulink软件搭建了数学仿真系统并对水中灵巧弹药变结构垂直导引进行了闭环系统仿真研究,结果表明,所提出的水中弹药变结构垂直导引攻击目标的设计方法能够适应垂直攻击目标的设计要求,与预期的指标要求吻合良好.

多点起爆下聚能装药金属药型罩碎裂行为

余庆波, 耿梓圃, 张晓新, 陆盼盼, 王海福

2015, 35(s2): 149-152. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.036

摘要(729) PDF(372)

摘要:
采用AUTODYN-3D数值模拟方法,研究了聚能装药在多点起爆方式下金属药型罩碎裂失效形成破片力学行为. 结果表明,多点起爆可使爆轰波在药型罩壁面相互叠加产生强应力集中带,并致使罩材沿应力集中带发生切割性失效,碎裂形成与起爆点数相等的规则杀伤破片. 进一步分析表明,起爆点数对破片成形有显著影响,增加起爆点数可提高破片飞散速度.

榴弹破片对主战坦克火炮身管损伤评估研究

李向荣, 王国辉, 李国栋, 李帆

2015, 35(s2): 153-156. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.037

摘要(638) PDF(313)

摘要:
为进行装备部件级易损性分析与评估,以实现战时装备精确保障仿真,进行了榴弹破片对主战坦克损伤评估模型与评估仿真方法研究. 根据榴弹对主战坦克损伤模式与损伤特点分析,以主战坦克火炮身管为研究对象,利用解析法建立了火炮身管与榴弹破片的交会计算模型,并编程进行了交会数据计算,得到了榴弹在不同位置、不同方位初始条件下爆炸时,火炮身管与榴弹破片的交会规律. 依据交会数据和战损评估模型,对主战坦克火炮身管的损伤评估进行了实例分析. 研究结果为主战坦克部件级战场损伤评估提供了方法,将为战场修复与精确维修保障提供基础.

发射冲击载荷下车载电控部件故障机理仿真

王国辉, 李向荣, 赵波, 赵硕

2015, 35(s2): 157-160. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.038

摘要(567) PDF(280)

摘要:
针对某型装甲装备在发射状态下瞬态强冲击振动引起的装甲车辆内部电控部件故障频发这一突出问题,在统计分析电控部件故障类型及故障模式的基础上,以典型电控部件--电路板连接器为研究对象,进行结构与受力分析;在动力学特性仿真分析的基础上,确定了电路板连接器在火炮发射冲击载荷下的故障机理,并提出了优化改进建议. 为发射过程中车载电控部件故障机理与故障模式分析提供了方法与思路,为武器装备电子设备优化设计与战时保障提供参考.

高速破片撞击液箱结构毁伤效应数值模拟

王海福, 汪秀明, 张晓新, 徐峰悦

2015, 35(s2): 161-164. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.039

摘要(823) PDF(462)

摘要:
采用AUTODYN-2D数值模拟方法,研究了不同撞击条件下液箱结构毁伤及流体动压响应行为,得到破片初速、长径比对液压冲量、空穴半径及箱体结构挠度变形的影响规律. 分析结果表明,破片通过撞击液箱产生高压波动和阻滞运动,将动能传递给液体,随后液体运动形成空穴,并持续对箱体结构施加应力,从而造成结构毁伤. 此外,破片初速和长径比对流体动压响应行为有显著影响,在一定条件下,破片初速越高,长径比越小,箱体结构毁伤越严重.

延迟炸药震源高效安全性研究

牟杰, 王仲琦, 于成龙, 刘云

2015, 35(s2): 165-168. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.040

摘要(609) PDF(437)

摘要:
通过理论和试验对延迟炸药震源爆炸产生的地震波主频、能量和在近地表面产生的振动等方面进行了分析. 结果表明延迟时间对于延迟炸药震源的叠加效果影响最大,电子雷管精度高,非常适用于延迟炸药震源的设计. 延迟炸药震源与普通炸药震源相比,产生的地震波能量差别不大,但是主频提高10%~20%,高频能量高,主频更宽. 爆炸所引起的近地表面的振动比普通炸药震源小50%以上,安全性非常高. 延迟时间合适的延迟炸药震源与普通的炸药震源相比,其主频高、频带宽、引起近地表面振动小,是一种高效安全的地震勘探炸药震源,非常适合目前高分辨率且对安全性要求较高的地震勘探中.

不同应力条件下爆破开挖对围岩损伤效应的数值模拟研究

潘城, 赵光明, 孟祥瑞, 马淑胤

2015, 35(s2): 169-172. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.041

摘要(627) PDF(438)

摘要:
根据芦岭矿的工程地质资料,拟定了硬岩和软岩的典型物理力学参数,并依托芦岭矿现场爆破参数,结合ANSYS/LS-DYNA软件,通过隐式-显式连续求解,完成了不同初始应力条件下硬岩和软岩巷爆破开挖的模拟. 计算结果表明,在5~25 MPa应力水平时,随着地应力的增加,近爆腔处围岩的损伤程度并不发生变化,而远离爆腔处围岩损伤程度明显减小,地应力对爆炸载荷所造成损伤抑制作用明显;相同爆破参数下,软岩爆破较硬岩更易受地应力的作用.

基于层次分析-模糊综合评价法的相控阵雷达毁伤评估方法

裴晓羽, 刘彦, 黄风雷

2015, 35(s2): 173-176. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.042

摘要(720) PDF(302)

摘要:
为了评估反辐射战斗部对相控阵雷达的毁伤能力,对某型多功能相控阵雷达目标进行了分析,综合几种影响因素,建立了评价指标体系,并给出了评价指标的量化等级. 为了研究不同反辐射战斗部对相控阵雷达的毁伤评估,应用层次分析-模糊综合评价法,建立某型相控阵雷达的毁伤评估模型.

装药背板对破片冲击引爆的影响研究

齐任超, 王芳, 冯顺山

2015, 35(s2): 177-181. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.043

摘要(562) PDF(387)

摘要:
为研究背板对破片冲击起爆屏蔽装药的影响,运用数值仿真方法分析了破片冲击起爆有无背板装药的情况. 数值仿真表明,由于背板对冲击波的反射作用使背板附近处冲击波压力幅值增加,从而使装药的临界起爆速度下降. 随着装药厚度的增加,背板对于装药的冲击起爆影响逐渐下降;背板材料对于反射冲击波幅值有所影响,但不同背板材料间装药临界起爆速度相差并不大.

高弹性体复合材料动态力学性能试验研究

石光明, 刘春美, 冯顺山, 黄广炎

2015, 35(s2): 182-184. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.044

摘要(550) PDF(437)

摘要:
为应对爆炸恐怖提出了一种由SPUA与高强纤维复合成高弹性复合材料的加工方法. 对SPUA材料进行了准静态和动态力学实验研究,试验结果表明SPUA材料动态力学性能具有应变率相关特性. 基于Mooney-Rivlin模型建立了高弹性体SPUA材料的本构模型. 进一步实验得到了SPUA材料与芳纶编制布材料制成高弹性复合材料的撕裂特性. 实验结果表明撕裂强度增强了约20%.

多缩微智能车交互行为研究平台设计与实现

王晓东, 何雯, 刘玉超, 郭沐, 张天雷, 韩鹏

2015, 35(s2): 185-189. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.045

摘要(592) PDF(387)

摘要:
针对真实道路上开展智能汽车研究存在的风险和困难,提出了一种基于缩微城市道路环境的智能车交互行为研究平台. 该平台首先实现了具备视觉认知功能的缩微智能车,采用了一种基于特征和模型融合的嵌入式平台实时车道线和障碍物检测算法,通过本车可行驶区域的形式化描述,实现道路环境的感知,最后经过模糊决策控制方法控制缩微智能车产生拟人驾驶行为. 实验结果表明,文中提出的研究平台能够有效模拟智能车车间交互行为,环境感知算法和决策控制方法能够满足实时性和精度要求.

直接碰撞杀伤动能拦截器结构参数分析

王永智, 余庆波, 王海福

2015, 35(s2): 190-193. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.046

摘要(550) PDF(276)

摘要:
针对直接碰撞杀伤动能拦截器结构参数设计问题,建立了一种基于体积重叠法的动能拦截器碰撞子母弹头杀伤模型,利用该模型可有效分析动能拦截器结构参数受碰撞速度、碰撞点偏移量的影响特性. 算例分析表明,动能拦截器结构参数主要取决于碰撞速度和碰撞点偏移量,拦截器最小质量和最小直径随碰撞速度增大而减小,随碰撞点偏移量增大而增大;提高碰撞速度和减小碰撞点偏移量均能有效降低拦截器最小质量.

卵形弹体斜侵彻双层大间隔921A钢板数值模拟研究

吴海军, 初哲, 王可慧, 龚柏林, 耿宝刚, 吴崇欣

2015, 35(s2): 194-199. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.047

摘要(705) PDF(399)

摘要:
运用显式动力学有限元软件LS-DYNA,对卵形弹体斜侵彻双层大间隔921A钢板的问题进行了数值模拟研究,分析了初始速度和初始倾角的影响. 研究结果表明:倾斜穿甲过程中弹体受到不对称载荷的作用,直接导致弹体结构响应不对称及弹道偏转,靶板间隔的存在加剧了弹体的转动. 初始速度的提高易造成弹体头部远靶板侧卵形弧段变形破坏;初始倾角的增大则会使弹体头部近靶板侧卵形弧段和尾部变形破坏. 弹道偏转规律则较为复杂:初始倾角一定,速度较低时,倾角变化幅度较大,弹体质心运动轨迹偏转较大;速度较高时,尤其是弹体结构发生破坏后,弹体姿态角剧烈变化. 初始速度一定,随着初始倾角的增大,弹体穿甲过程中的倾角和姿态角变化幅度都变大,容易发生跳弹.

金属花岗岩复合材料抗高速弹体侵彻试验研究

徐翔云, 李林, 杨建超, 孔德峰, 高杰

2015, 35(s2): 200-203. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.048

摘要(534) PDF(344)

摘要:
针对高速动能弹的侵彻现象,对高速动能弹的遮弹材料金属花岗岩复合材料(MGCM)开展了试验研究. 研究表明:MGCM具有抗拉、抗压、抗剪强度高、冲击韧性高等优点,具有较好的抗弹体高速侵彻能力. 其高强、高冲击韧性、内部极不均匀等特性使弹体在侵彻过程中受力环境极为恶劣,容易发生磨蚀、弯曲、破碎、解体、侵彻轨迹偏转等现象,是较为理想的遮弹材料.

心形装药结构的破片飞散特征与能量增益研究

尤杨, 黄广炎, 张广华, 黄广利, 冯顺山

2015, 35(s2): 204-208. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.049

摘要(750) PDF(407)

摘要:
为研究心形装药结构的破片飞散特征与能量增益效应,基于LS-DYNA对典型心形装药结构与同质量和尺寸的轴对称装药结构的破片驱动飞散、能量分布和对靶板侵彻作用效应进行了数值模拟,结果表明心形装药结构在径向飞散角-30°~30°内的破片比例为94.3%,而轴对称装药结构仅为16%.心形装药结构的破片速度在2097~349 m/s之间分布,平均速度虽明显低于轴对称装药结构,但在径向飞散角-5°~5°之间的破片总动能约是轴对称装药结构的4倍,能够明显提高定向方向范围内的破片分布密度和动能,增强对目标的侵彻作用效应.

飞机碰撞混凝土靶冲击载荷的解析研究

张超, 欧卓成, 温丽晶, 段卓平, 黄风雷

2015, 35(s2): 209-212. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.050

摘要(519) PDF(418)

摘要:
为完善飞机碰撞混凝土靶的冲击载荷方程,提出在碰撞中飞机前端存在一个破碎区域,并应用应力波原理分析其形成机理、计算该区间长度;应用动量守恒原理推导含有破碎区域的飞机的冲击载荷方程. 计算和推导结果表明,由于破碎区域的存在,该区域的长度以及内部的速度分布共同决定了冲击载荷方程质量系数的大小. 计算不同的速度分布形式下系数的不同取值范围,并且分析不同系数取值范围的合理性.

单向玻璃纤维增强复合材料动态拉伸力学特性研究

龙仁荣, 张桔, 陈利, 张庆明, 张晓伟, 郭香华

2015, 35(s2): 213-216. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.051

摘要(734) PDF(488)

摘要:
为了获得抗爆容器用玻璃纤维增强复合材料在其主承力方向的动态拉伸力学特性,利用Hopkinson拉杆研究了单向玻璃纤维增强复合材料在400~2000 s^-1应变率范围内的动态拉伸特性,并根据实验结果建立了其动态拉伸的一维本构关系. 结果表明:单向玻璃纤维增强复合材料沿纤维方向的动态强度和断裂应变随应变率的增大而提高,具有明显的应变率效应.

陶瓷中失效波现象的实验研究

郑志嘉, 段卓平, 张连生, 欧卓成, 黄风雷

2015, 35(s2): 217-220. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.S2.052

摘要(514) PDF(349)

摘要:
为确定陶瓷材料中是否存在表征失效波的再压缩信号这一实验现象,开展了一维应变条件下平板撞击实验,采用VISAR系统测得了不同厚度试件的自由面粒子速度时程曲线. 通过计算分析,曲线上的再压缩信号皆来自于飞片与试件碰撞面处的反射,而非来自于试件内部某处破坏阵面的反射. 此结果表明陶瓷中没有出现表征失效波现象的再压缩信号. 实验中采用抛光陶瓷试件表面作为激光反射面,以避免试件表面镀铝膜对实验结果的影响.

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2015年第35卷第s2期

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