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刘凯, 蒋秋梅, 王宇, 黄广炎, 陈朗

2013, 33(Z2): 1-4.

摘要(1269) PDF(1366)

摘要:
为研究高能固体火箭发动机冲击燃烧特性，采用火箭撬平台作为加载装置对高能发动机施加冲击载荷，通过调节火箭撬速度获得不同速度下高能发动机的宏观反应特性；采用热力耦合计算模型对试验过程进行仿真，仿真中考虑推进剂在应力作用下温升引起的自热反应热源，通过计算发动机撞击靶板过程中推进剂内温度变化情况，分析推进剂反应的剧烈程度，判断发动机的反应特性，获得发动机的反应机理. 研究表明高能发动机以不低于100 m/s速度撞击靶板推进剂均会发生点火，点火位置位于发动机内孔；随着撞击速度的增加，点火延迟时间减小.

炮射导弹气动特性风洞实验研究

郭庆阳, 李立春, 牛守瑞, 刘焰, 李大勇

2013, 33(Z2): 5-7.

摘要(1251) PDF(1377)

摘要:
用风洞实验方法研究炮射导弹的气动特性. 采用模块化方法设计了一组炮射导弹风洞实验模型，进行了6分量测力实验，实验马赫数范围为Ma=0.8~1.2，攻角范围为α=0°~12°，俯仰控制舵偏角为δ_z=0°~15°. 通过风洞实验，得到了炮射导弹的气动参数及其变化规律，研究结果为炮射导弹外形优化设计提供依据.

双材料杆一维稳态热传导泛形模型

谢然, 欧卓成, 李冠英, 段卓平, 黄风雷

2013, 33(Z2): 8-11.

摘要(1256) PDF(1086)

摘要:
采用广义有限Cantor集建立了双材料杆一维稳态热传导问题的泛形模型，得到了泛形双材料杆的温度分布及其等效导热系数的解析表达式，对silty clay loam和L soil土壤的等效导热系数的计算结果与实验结果吻合较好. 结果表明，在需要考虑实际物理对象整数维测度时，使用泛形而非分形可以克服由于分形测度奇异性导致的一系列物理及数学上的困难.

金属桥箔电爆炸冲击波特性研究

伍俊英, 闫卓, 孙崔源, 陈朗

2013, 33(Z2): 12-14,43.

摘要(1298) PDF(1019)

摘要:
为研究金属桥箔电爆炸冲击波流场特征，根据冲击波运动自相似性，采用点爆炸模型描述了金属桥箔电爆炸冲击波的流场演化，建立了金属桥箔电爆炸后冲击波波阵面参数的理论计算方法. 给出了冲击波速度、压力、传播距离和粒子速度随时间的变化规律，将计算得到的冲击波传播距离和速度与实验结果进行了对比分析，计算结果与实验结果相符合.

超声速气动减速器的流场和温度场数值分析

纪秀玲, 孙帅, 郝淑文

2013, 33(Z2): 15-18.

摘要(1171) PDF(915)

摘要:
利用有限体积法求解Navier-Stokes方程，数值模拟了配有3种不同长度仪器舱的充气式气动减速装置在超声速下的流场和温度场，并与风洞试验结果进行了比较. 研究结果表明：数值模拟得到的轴向力系数与风洞实验结果吻合很好，最大误差约5%；仪器舱的长短对激波结构和温度的分布有一定影响；在0~15°攻角范围内，锥形充气减速器对短仪器舱起到了很好的防热作用.

基于调频测相的激光引信测距方法研究

陈慧敏, 朱雄伟, 张志军, 高志林

2013, 33(Z2): 19-22.

摘要(1304) PDF(1184)

摘要:
为提高激光引信测距精度和实时性并降低系统实现难度，提出了一种基于调频测相的激光测距方法，该方法采用正弦调频+相位测距的方式实现测距. 重点分析了调频测相激光测距原理，指出了影响测距精度的主要因素. 提出采用基于Hilbert变换的相位差测量方法可提高测相精度，并进行了相关的仿真验证. 仿真结果表明，在信噪比为14 dB的情况下测距精度优于0.1 m，且有较强的测距实时性，此方法可用于激光近炸引信.

基于二维颗粒元法的超高速碰撞薄靶数值模拟

甘云丹, 张庆明, 冯春, 李世海, 龚自正

2013, 33(Z2): 23-26.

摘要(1175) PDF(727)

摘要:
传统基于网格数值方法在模拟超高速碰撞时存在着材料大变形引起节点位置异常变化，导致单元畸变严重使计算无法进行；尤其是超高速碰撞中引起的材料断裂、破碎等用传统网格算法很难准确描述. 为克服传统网格算法在模拟超高速碰撞时存在的缺陷和不足，用二维颗粒元法模拟直径为5 mm球形弹丸以4~7 km/s对2 mm厚的靶板碰撞. 模拟结果表明，该方法克服了计算过程中存在的网格畸变现象，模拟得到的弹丸对薄靶开孔规律和形成碎片云形貌与实验基本吻合，证实了二维颗粒元法可作为新方法模拟超高速碰撞.

网络化弹药系统攻击决策算法

李明, 刘小建, 姜春兰, 程鑫轶

2013, 33(Z2): 27-30.

摘要(1163) PDF(811)

摘要:
为实现网络化弹药系统对目标攻击的自主化、智能化，研究了一种目标跟踪与目标优化分配相结合的算法. 通过交互式多模型（interacting multiple model，IMM）算法实现对目标的轨迹跟踪，建立匀速拐弯运动以及匀速运动模型，通过仿真分析，IMM算法跟踪效果良好；利用跟踪到的目标的位置信息和运动状态，结合网络化弹药节点的自身工作状态，预先求得对应的组合效能函数，做出攻击决策预判. 解决了网络化弹药系统如何对机动目标实行有效打击的问题，仿真效果良好.

压电-电磁复合式俘能器的归一化机电耦合模型与分析

李平, 高世桥, 刘海鹏, 牛少华

2013, 33(Z2): 31-34.

摘要(1223) PDF(1325)

摘要:
针对设计的压电-电磁复合式俘能器，建立其归一化机电耦合模型，利用数值计算和实验测试分析在不同耦合强度下俘能器的振动特性和输出功率. 研究结果表明，在谐振频率点处，当负载匹配时，俘能器的输出功率最大；随着耦合强度增大，俘能器的输出功率、俘能带宽、谐振频率点偏移值也增大. 对于弱耦合和强耦合，复合式俘能器的输出功率大于基于单一俘能机理的压电式或电磁式俘能器的输出功率. 此外，复合式俘能器的最佳负载电阻与耦合效应的强度有关.

弹体斜侵彻混凝土薄靶的姿态变化规律数值模拟

段卓平, 刘世鑫, 欧卓成, 黄风雷

2013, 33(Z2): 35-38.

摘要(1434) PDF(1077)

摘要:
为得到弹体斜侵彻混凝土薄靶后弹体姿态变化的规律，采用LS-DYNA非线性有限元程序进行数值模拟计算，通过与多种工况下弹体侵彻有限厚混凝土靶的实验结果进行比较，验证采用的数值模拟计算模型、网格设置、材料模型和参数等的合理性，并在此基础上计算不同质量弹体，在不同侵彻速度、初始倾角条件下弹体斜侵彻混凝土薄靶的出靶状态，得到弹体出靶时偏转角度与弹体质量、侵彻速度和初始倾角的关系. 研究结果可预测弹体侵彻单层靶、多层靶的弹道变化.

固体火箭发动机撞击点火数值模拟计算

鲁建英, 陈朗, 王晨, 伍俊英

2013, 33(Z2): 39-43.

摘要(1403) PDF(673)

摘要:
装填高能复合推进剂的固体发动机，在跌落和撞击等情况下可能发生燃烧或爆炸. 为了对发动机低速撞击下的安全性进行评价，建立了发动机撞击靶板点火计算模型，采用热力耦合算法实现机械能和热能之间的转化，采用Arrhenius方程描述推进剂自热反应过程. 对直径为200 mm和480 mm发动机撞击靶板过程进行数值模拟计算，获得了与火箭橇实验结果一致的速度阈值范围. 结果表明计算模型能较好描述发动机撞击点火过程. 计算结果表明，装药量大的发动机撞击后更容易发生点火，发动机撞击点火速度阈值与装药量的对数成线性关系.

基于测距的地面网络化弹药节点自定位算法

孙宝亮, 李明, 姜春兰, 程鑫轶

2013, 33(Z2): 44-47.

摘要(1221) PDF(712)

摘要:
分析了极大似然估计算法中测距误差对定位误差的影响，提出了基于LMS（最小均方差）的自适应滤波原理的测距误差修正的自定位算法. 利用极大似然估计法初步估计节点位置，并得到定位误差信息，建立测距误差矩阵并更新网络中的滤波参数，完成对网络中测距误差的抑制，从而优化节点定信息. 实验仿真表明，优化处理使定位精度得到提高. 结果表明算法适用于锚节点密度较小的、低信噪比的网络化弹药系统.

典型反应破片冲击反应压力特性试验研究

王成龙, 黄广炎, 冯顺山, 董永香, 邹浩

2013, 33(Z2): 48-51.

摘要(1391) PDF(1574)

摘要:
为研究金属-氟聚物、铝热剂和金属间化合物等3种类型反应材料的冲击反应压力特性，选择Al-PTFE、Al-Fe₂O₃以及Al-Ni制成反应破片，基于弹道枪驱动发射，使破片冲击前置靶板，并在密闭箱体内发生剧烈化学反应，通过箱壁上不同位置处的压力传感器记录箱体内的动态压力散布特征. 试验结果显示，同体积反应破片以1 200 m/s冲击贯穿2 mm厚LY-12硬铝板，进入密闭试验箱内产生的反应压力峰值p_Al-Ni>p_Al-Fe₂O₃>p_Al-PTFE；Al-Ni，Al-Fe₂O₃和Al-PTFE的能量释放率依次为74%、40%和10%，并且在试验中观察到了因反应材料二次燃烧反应消耗气体产生的负压峰值.

包覆式爆炸成型复合侵彻体成型与侵彻过程的数值模拟

王树有, 蒋建伟, 门建兵, 帅俊峰

2013, 33(Z2): 52-55.

摘要(1463) PDF(1118)

摘要:
针对典型包覆式爆炸成型复合侵彻体装药结构，采用AUTODYN-2D建立了相应的仿真模型，计算分析了爆炸成型复合侵彻体的成型与侵彻过程. 数值模拟结果表明：复合侵彻体成型过程包括压合、拉伸、断裂3个阶段，侵彻过程包括前驱侵彻体开孔和主侵彻体扩孔两个阶段. 通过对比分析成型与侵彻过程包覆物复合侵彻体作用机理的可行性.

压电俘能器磁力限幅结构设计与优化

刘海鹏, 谭杨康, 金磊

2013, 33(Z2): 56-59.

摘要(1477) PDF(1627)

摘要:
针对悬臂梁式PZT俘能器的压电陶瓷片经过长时间循环振动后常常会出现裂纹甚至发生断裂的问题，提出了俘能器的磁力限幅结构方案. 采用ANSYS软件对原结构以及限幅以后的结构进行谐响应分析. 结果表明，磁力限幅方案有效地减小了结构中的最大应力. 对磁力限幅方案进行了优化，并通过仿真证明了优化后的结构在俘能器获得最佳俘能效果的前提下，可有效控制压电陶瓷片的疲劳断裂.

水下爆炸冲击载荷下液气缓冲器抗冲特性分析

龙仁荣, 陈霞, 张庆明, 陈利

2013, 33(Z2): 60-63,75.

摘要(1007) PDF(1166)

摘要:
概述了新型液气缓冲器的基本结构和运动过程. 基于动力学基本理论，建立了该缓冲器冲击输入与经缓冲后的冲击输出两者之间的数学模型. 通过Matlab数值仿真计算，研究了气室高度、油腔截面面积、伸进阻尼孔面积、伸张阻尼孔面积等参数对该型缓冲器抗冲击性能的影响，得出了各参数对抗冲击特性的影响规律.

活性材料杆芯结构杆条杀伤增强效应

孟燕刚, 金学科, 余庆波, 郑元枫, 王海福

2013, 33(Z2): 64-67.

摘要(1380) PDF(1232)

摘要:
采用数值模拟和实验相结合的方法，研究了靶板厚度对活性材料杆芯结构杆条毁伤增强效应的影响. 数值模拟结果表明，在活性材料杆芯结构杆条贯穿靶板条件下，靶板越厚，毁伤增强越显著；活性材料杆芯结构杆条碰撞装甲靶板，活性材料激活率和毁伤增强效应显著优于碰撞铝合金靶板. 相同条件下实验结果与数值模拟结果吻合较好.

弹丸发射内弹道方程嵌入LS-DYNA数值模拟研究

龚苹, 薛再清, 蒋东, 史文卿, 王树山

2013, 33(Z2): 68-71.

摘要(1593) PDF(2197)

摘要:
为更好地分析弹丸发射内弹道过程，通过对LS-DYNA进行二次开发，将弹丸发射经典内弹道模型及火药气体状态方程引入有限元计算，并采用Lagrange方法对某弹丸发射内弹道全过程进行了数值仿真，成功模拟了火炮发射时火药燃烧推进弹丸运动的力学过程. 仿真结果表明：数值模拟获得的弹丸速度、弹后气体压力、弹丸过载曲线与经典内弹道计算结果一致性很好，同时数值模拟解决了经典内弹道无法获得弹丸具体受力情况和动态下的强度等问题.

人体心脏电场非接触式探测建模与仿真

韩磊, 贺岩龙, 张宏亮

2013, 33(Z2): 72-75.

摘要(1258) PDF(1572)

摘要:
讨论了静息电位的特性以及计算方法，通过Wilson理论对人体心脏电场进行数学建模，得到与静息电位相关的电场模型，并对心脏电场进行了仿真. 结果表明，利用电场强度进行探测可以得到理论探测距离和最佳的探测范围分别为160 m和20~60 m. 在探测距离确定的情况下，通过分析静息电位和电场强度的对应关系，可以达到区分人体及其他动物种类的目的.

膨胀管分离装置设计参数的敏感性分析

宋保永, 吴晗玲, 王帅, 卢红立

2013, 33(Z2): 76-79.

摘要(1341) PDF(683)

摘要:
采用ANSYS/LY-DYNA对膨胀管分离装置的爆炸分离过程进行仿真分析. 针对影响分离装置分离性能的主要设计参数建立有限元模型，对分离性能进行预示和分析，获取炸药索装药量、削弱槽处的厚度、削弱槽倒圆半径、分离板厚度、分离板韧性、扁平管硬度和填充物硬度等相关设计参数对分离装置性能的影响. 结果表明：炸药索装药量和分离板厚度对分离性能影响较大.

声振响应仿真中声场的一种等效处理方法

韩丽, 秦朝红, 靳荣华, 吕庆山

2013, 33(Z2): 80-83.

摘要(1023) PDF(1064)

摘要:
对采用有限元法进行声振响应预示时复现混响声场声压的互功率谱进行了探讨，提出了一种等效处理方法，可有效减少需计算的互谱数量. 以某型号仪器舱为研究对象，利用该方法对其声振响应进行预示，同时对不考虑互谱的声场作用下的仪器舱振动响应进行预示，并与试验进行对比. 结果表明，利用等效处理方法预示的结果与试验数据一致，验证了该方法的有效性，适于工程应用.

直接碰撞杀伤动能拦截器末端遭遇分析模型

金学科, 王永智, 郑元枫, 余庆波, 王海福

2013, 33(Z2): 84-88.

摘要(1395) PDF(1298)

摘要:
针对直接碰撞杀伤动能拦截器反弹道导弹问题，建立了一种考虑动能拦截器几何尺寸影响的末端遭遇分析模型. 基于射击线跟踪技术，提出了一种可准确判定动能拦截器末端遭遇的方法，并通过引入瞄准点网格射击线和随机命中点生成技术，实现动能拦截器末端遭遇命中概率分布分析. 算例分析表明，利用该模型可有效分析末端遭遇条件、再入弹头几何参数、动能拦截器几何参数及制导精度、瞄准点选取等因素对命中概率的影响.

管道中瓦斯爆炸过程的数值模拟

蔺伟, 赵永耀, 黄风雷

2013, 33(Z2): 89-92.

摘要(1219) PDF(875)

摘要:
利用AutoReaGas软件对封闭的长直管道内瓦斯爆炸进行了数值模拟，研究了瓦斯的浓度对爆炸超压影响的规律. 在此基础上，进一步研究了障碍物个数和阻塞比对瓦斯爆炸超压和火焰传播速度的影响. 数值结果表明，在无障碍物的管道中，当瓦斯浓度为化学当量浓度时，爆炸超压值最大；在带有障碍物的管道中，火焰速度值随着障碍物数量的增加先增大后减小；当障碍物个数一定时，最大爆炸超压和火焰速度随阻塞比增大而增加.

RFID系统中的一种新型安全认证协议

崔灵果, 肖风, 柴森春, 姚分喜, 张百海

2013, 33(Z2): 93-96.

摘要(1183) PDF(1094)

摘要:
射频识别技术（RFID）系统中的读写器与标签之间可以通过发送射频信号实现无线通信，而这种远距离的通信方式在给识别工作带来便利的同时，也使RFID系统面临严峻的安全性问题. 本文提出了一种基于公钥密码体制的安全协议，在标签上使用公钥加密数据，在数据库端使用私钥解密数据，以实现读写器与标签之间的双向认证. 分析表明，该协议能够有效抵御各类攻击，具有良好的安全性. 为了提高执行效率，协议在后台数据库中采用稀疏树的结构存储标签，避免了一般协议中线性搜索数据库带来的巨大运算量，并将时间复杂度由O（N）降为O（log_qN）.

密闭巷道内瓦斯爆炸超压场的数值模拟研究

樊保龙, 白春华, 李斌

2013, 33(Z2): 97-100.

摘要(1192) PDF(817)

摘要:
应用计算流体动力学软件AutoreaGas定量研究了截面为3 m×3 m、长25 m的一段密闭巷道中瓦斯爆炸超压场. 通过数值模拟手段分析了障碍物的形状和大小对密闭巷道中瓦斯爆炸超压的影响，确定了形成最大爆炸超压时巷道内的最佳阻塞比，并在最佳阻塞比的障碍物填装条件下，研究了不同瓦斯浓度对爆炸超压的影响. 结果表明，瓦斯空气混合物爆炸超压随着阻塞比的增大呈现先增大后减小的趋势，在7.5%、8.5%、9.5%、10.5%、11.5% 5种瓦斯浓度下，爆炸超压随着浓度的增大呈现先增大后减小的趋势，当阻塞比为26.6%时，爆炸超压在9.5%时达到峰值.

梯度密度弹芯材料PELE侵彻行为数值模拟

王海福, 殷艺峰, 金学科, 陆盼盼, 郑元枫

2013, 33(Z2): 101-104.

摘要(1307) PDF(1263)

摘要:
采用AUTODYN-3D数值模拟方法，研究了梯度密度弹芯材料横向效应增强弹（PELE）侵彻金属靶板的力学行为和横向增强效应. 结果表明，弹芯材料梯度填充方式对PELE侵彻行为有显著影响，在要求获得较大PELE头部横向速度下，采用波阻抗递减弹芯材料填充方式PELE，可产生较理想的横向增强效应. 对于波阻抗递减填充弹芯材料PELE，各段长度按指数递减或均匀分布方式填充，更有利于横向增强效应的发挥.

空间碎片TLE数据演化误差分析

王荣兰, 宋卫东, 闫瑞东, 龚建村

2013, 33(Z2): 105-108.

摘要(1101) PDF(1570)

摘要:
针对空间碎片碰撞预警计算的误差问题，提出TLE数据演化误差野值处理和分析方法，得到了国际空间站不同预报期的误差分析结果，给出了变化规律，并对其分布进行了初步分析，结合碰撞预警工程实际给出了预警时间提前量和误差精细化分析的建议. 结果表明，野值处理对于异常变化的低轨道物体十分有效，目前预警计算中误差的零均值正态分布的假定对于长预报期并不合理，并基于误差分析结果给出了预警时间提前量小于3 d的建议.

纳秒强激光烧蚀铝靶的数值模拟研究

张志正, 伍俊英, 韩忠飞, 陈朗

2013, 33(Z2): 109-112.

摘要(1302) PDF(1111)

摘要:
为研究强激光对金属表面的破坏效应，文中利用热传导理论和相变的等效温度处理方法，建立了激光烧蚀金属过程的二维计算模型，并利用有限元分析方法对纳秒单脉冲强激光作用铝靶过程进行了数值模拟计算，获得了激光辐照下铝靶烧蚀形状和温度场分布特征. 结果表明，在激光单脉冲能量一定的情况下，脉宽越长，烧蚀形状愈加细长；大光斑的烧蚀半径要小于光斑尺寸，且光斑增大到一定程度后烧蚀半径因功率密度下降而减小.

不同头部形状弹体高速侵彻混凝土试验研究

徐翔云, 冯顺山, 何翔, 杨建超, 金栋梁

2013, 33(Z2): 113-116.

摘要(1123) PDF(1065)

摘要:
为研究高速撞击条件下弹体侵彻能力、弹体侵彻极限速度、弹体质量损失等问题，在高速弹道炮上开展了不同头部形状弹体对混凝土靶体高速正侵彻的模型试验，试验最高弹速达到了1 420 m/s，获得了侵彻深度与侵彻速度之间的关系. 结果表明，随着弹体速度的增加，弹道的稳定性逐渐变差，弹体头部侵蚀加重，当弹体初速度大于弹体极限速度时，弹体出现弯曲破坏，侵彻深度下降；不同的头部形状对弹体弯曲变形、弹体头部侵蚀、弹体侵彻深度有着很明显的影响.

分段小波滤波原理及应用

张冬梅, 高世桥, 刘海鹏

2013, 33(Z2): 117-120.

摘要(1303) PDF(2534)

摘要:
针对实测侵彻加速度信号受到高频干扰的问题，提出了一种基于小波滤波的分段滤波技术，并称之为分段小波滤波. 选择理想的小波基和滤波时段的长度是分段小波滤波的关键. 将分段小波滤波应用到侵彻加速度信号处理中进行仿真验证，仿真结果表明该方法可以有效地去除高频噪声，并且可以很好地满足滤波的实时性要求. 最后计算了滤波结果对应的侵彻深度，并将其与实测侵彻深度进行对比，证明了处理方法的可靠性.

伞弹间距对飘带伞弹阻力系数的影响规律研究

周彤, 冯顺山

2013, 33(Z2): 121-123.

摘要(1054) PDF(890)

摘要:
在风洞试验结果验证的基础上，通过建立多面体网格，采用有限体积法和SST湍流模型对超音速条件下单独弹体和不同伞弹间距的飘带伞弹进行了数值计算，得到了伞弹间距对飘带伞弹系统阻力系数的影响规律，并根据流场结构对影响机理进行了讨论. 结果表明，伞弹间距存在一个临界距离，对飘带伞弹的阻力系数和流场结构有重要影响，这个临界距离可以通过尾流中湍动能的变化梯度确定.

滑翔高速飞行器自适应滑模控制器设计

张晓东, 冯顺山, 方晶

2013, 33(Z2): 124-126,157.

摘要(1144) PDF(701)

摘要:
滑翔高速飞行器飞行速率高、飞行环境特殊，具有强耦合、强非线性和强时变的特点. 针对这些特点带来的控制问题，首先对滑翔高速飞行器模型进行了线性化处理；其次利用滑模变结构控制理论设计了滑模控制器；最后将滑模控制器与在线参数估计器组合，设计了滑翔高速飞行器自适应滑模控制器. 仿真结果表明，设计的自适应滑模控制器能够满足滑翔高速飞行器的动态性能指标要求，具有较强的可靠性、适应性和鲁棒性.

熔融铝液遇水爆炸极限分析

赵旭东, 吕中杰, 辛琦, 李娟, 黄风雷

2013, 33(Z2): 127-130.

摘要(1530) PDF(1792)

摘要:
为深入研究熔融铝液遇水爆炸机理，结合铝工业生产实际建立了熔融铝液遇水爆炸实验系统，开展了不同水-铝质量比对爆炸特性影响研究. 实验数据表明铝液遇水产生剧烈爆炸与水-铝质量比关系密切. 应用冲击诱导碎化形成热爆炸的理论，根据冲击波质量与动量守恒方程，得到波后不同介质产生速度差. 利用水量/铝量变化得出水-铝相对速度理论曲线，进一步分析了水-铝质量比与爆炸极限的内在联系. 研究结果表明，水-铝质量比在0.19~2.00区间内易产生剧烈的爆炸，与实验数据吻合性较高，确定了较低水-铝质量比区域的体系爆炸极限.

悬臂梁端部受质量块撞击的弹塑性动力响应数值解

徐钰巍, 黄风雷, 皮爱国

2013, 33(Z2): 131-134.

摘要(1241) PDF(1459)

摘要:
针对Parkes梁问题，基于LS-DYNA的Lagrange六面体常应力积分单元的数值模拟结果，利用连续介质力学基本原理建立了获得截面弯矩、剪力等特征量的方法，研究了截面弯矩分布发展规律并讨论了撞击过程、黏塑性对悬臂梁瞬态动力响应结果的影响，计算结果与Parkes理论解和Reid等的数值解定性一致. 结果表明，在弹塑性弯曲波作用早期，由于高速撞击产生的动力响应明显强于施加单元初速度的响应，后者的做法对于结构抗动载设计而言更为危险.

基于改进的CE/SE格式数值分析气相爆轰合成纳米TiO₂颗粒的研究

罗宁, 申华, 刘凯欣, 沈洋, 陈亦涛

2013, 33(Z2): 135-139.

摘要(1322) PDF(1075)

摘要:
将改进的时空守恒元算法（CE/SE）与一种二步反应模型相结合实现耦合并行计算，实现多元气相爆轰化学反应二维数值模拟. 数值分析结果初步表明，稳定的爆轰流场中气体的密度达到6.4 kg/m³，爆轰波速约1 580 m/s，压力和温度场约为7 MPa和2 560 K，最终获得纳米颗粒大致分布在28~35 nm之间，与实验结果吻合较好. 应用该方法可以成功地模拟气相爆轰过程的爆轰反应特性，而且能够更够准确地模拟爆轰流场纳米颗粒的生长特征.

灵巧型航行器垂直撞击舰船全弹道研究

邵志宇, 熊俊, 冯顺山, 聂为彪

2013, 33(Z2): 140-143.

摘要(1389) PDF(1070)

摘要:
提出了一种水中灵巧型航行器垂直撞击舰船目标侧面的弹道形式，即将全弹道按时间顺序划分为方案爬升段、近水面主动搜索段、相对舰船平行运动段、方案转弯垂直撞击段4个阶段，并对各段弹道的实现方法和衔接条件进行了研究. 在建立航行器运动学、动力学模型及制导控制模型的基础上，应用Matlab/Simulink软件搭建了数学仿真系统对航行器的整个运动过程进行了闭环仿真研究. 仿真结果表明，所提出的水中灵巧型航行器全弹道形式及弹道实现方法能够满足垂直撞击水面舰船侧面的需要.

钨合金破片对钢板和铝板的高速穿甲实验及数值模拟

赵晓旭, 王树山, 田非, 徐豫新

2013, 33(Z2): 144-148.

摘要(1334) PDF(1259)

摘要:
研究钨合金破片对有限厚钢板和铝板的穿甲效应. 采用12.7 mm滑膛弹道枪，57.5 mm/14.5 mm二级轻气炮以及通靶速度测试装置组成实验系统进行3g（直径7 mm）球形钨合金破片对9.64，11.78，14.81，15.89和17.9 mm厚Q235A钢板和10.16，20.38 mm厚2A12铝板的穿甲实验，通过实验获得球形钨合金破片对不同厚度金属板的弹道极限以及对Q235A钢板的极限贯穿厚度；采用扫描电镜（SEM）对实验后回收破片进行了微观结构特征观察，分析了不同弹靶作用条件下钨合金破片的失效机理. 进行了与实验相同弹靶结构的数值模拟研究，通过数值模拟研究了破片对金属板侵彻过程中的阻力变化特征. 结果表明，钢板较高的密度是存在极限贯穿厚度的主要原因.

爆炸驱动颗粒多相材料形成射流的实验研究

薛琨, 余琪琪, 白春华

2013, 33(Z2): 149-153.

摘要(1338) PDF(1265)

摘要:
为研究近场过程中射流结构的发端和成长，通过高速摄影技术记录干燥及未饱和沙壳在爆炸流场中的动态破碎过程，得到了沙壳破碎发端的临界条件，不同饱和度的沙壳形成射流的数目和平均质量，以及射流体质量的累积分布. 研究结果表明，少量的间隙液体，即使质量分数仅为3.22%，也足以明显推迟未饱和沙壳破碎的发生，使得所形成的射流结构明显增密，这种增密效应一直延续到液体的饱和度达到64.8%. 同时随着饱和度的增加，射流的质量分布也明显收窄，趋向于其特征质量. 炸药的类型对爆炸驱动形成的射流结构也有明显的影响，高爆速的8701驱动的颗粒射流结构明显比TNT驱动的射流结构更细密，且分布更均匀.

陶瓷复合靶侵彻问题的数值模拟研究

马天宝, 岳恒超, 蒋滨安

2013, 33(Z2): 154-157.

摘要(1057) PDF(916)

摘要:
在质点网格法的基础上，提出了质点映射算法，给出了在欧拉算法下脆性材料累积损伤破坏的数值方法. 将陶瓷材料的JH-2损伤本构模型嵌入自主开发的MMIC-2D欧拉型爆炸与冲击问题数值模拟程序中，利用该程序对钨杆侵彻陶瓷复合靶板问题进行了数值模拟，获得了靶板的动态破坏过程图像，并分析了盖板和侧向约束对抗侵彻能力的影响. 数值模拟结果与实验结果吻合较好，验证了算法的有效性.

液体的弹性特性研究

牛少华, 杜井庆, 高世桥

2013, 33(Z2): 158-161.

摘要(1095) PDF(1458)

摘要:
针对液体在一定范围内被反复拉伸时呈现出线性，以及其拉伸过程表现出可恢复性的现象，提出了液体拉伸应力、液体拉伸率和液体弹性模量等概念对液体这种弹性特性进行了分析，并在此基础上推导出了液体的拉伸虎克定律. 经过试验测试，结果表明液体所具有的这种弹性特性是客观存在的. 液体拉伸虎克定律能够很好地描述这种特性.

爆炸气泡与水面相互作用的数值模拟研究

李梅, 王树山, 马峰

2013, 33(Z2): 162-166.

摘要(1257) PDF(1467)

摘要:
为探究近水面水下爆炸水幕的形态及形成机理，采用LS_DYNA软件对0.6gRDX球形装药的水下爆炸过程进行了数值模拟. 数值模拟获得的水幕形态、气泡形态及气泡脉动参数等与实验结果进行了对比，验证了数值模拟方法的正确性. 通过观察气泡与水面之间的速度流场变化过程，分析了速度流场变化与水幕、气泡形态的对应关系，揭示了爆炸水幕的形态演变规律和形成机理. 研究结果表明，不同起爆深度下，气泡与水面之间的相互作用过程差异明显，直接影响了爆炸水幕的形态；径向、垂直喷射水柱的形成均产生于气泡膨胀阶段；水射流的形成与气泡是否破裂无关.

典型变电站的闪络毁伤仿真分析

蒋海燕, 王树山, 魏继锋, 蒲荣辉, 毕天姝, 张宏亮

2013, 33(Z2): 167-171.

摘要(1221) PDF(1153)

摘要:
研究闪络毁伤作用下典型变电站的毁伤响应特性. 以500 kV枢纽变电站为研究对象，在对变电站功能、构成及运行特点进行分析的基础上，提出了变电站毁伤等级划分方法和毁伤效果评价指标；利用电磁暂态仿真软件PSCAD建立变电站仿真模型，完成了各电气设备毁伤致变电站毁伤的模拟计算，定量描述了电气设备毁伤与变电站毁伤的关系. 研究结果为变电站目标易损性评估，反电力系统闪络毁伤战斗部的毁伤效能研究及攻击方案规划提供了基础和依据.

多物质流体动力学界面追踪的Particle Level Set方法

刘源, 王成, 赵海涛

2013, 33(Z2): 172-174.

摘要(1582) PDF(1202)

摘要:
为验证Particl Level Set方法界面处理的高精度，将Particle Level Set方法与流体动力学控制方程进行了耦合，用5阶WENO格式进行空间离散，采用3阶TVD-Ringe-Kutta方法离散时间导数，并用C++语言编制了程序. 运用该程序对激波与气泡相互作用问题进行了数值模拟. 与不同网格尺寸下的Level Set方法对比，结果表明Particle Level Set方法比Level Set方法界面处理精度更高.

蜻蜓翅膀力学性能的数值模拟

肖李军, 宋卫东, 王静, 张锐杰, 韩狄

2013, 33(Z2): 175-177.

摘要(1388) PDF(1424)

摘要:
采用数值模拟的方法对蜻蜓翅膀在均布载荷作用下的力学性能进行了分析. 采集蜻蜓翅膀标本，将翅膀照片拾取成为矢量图，并由矢量图建立几何模型. 利用有限元分析软件建立了蜻蜓翅膀的有限元模型，对均布载荷条件下蜻蜓翅膀的力学性能进行了数值分析，得到了蜻蜓翅膀不同位置的受力变形情况，进而给出了蜻蜓翅膀的位移随时间变化曲线. 数值模拟结果显示，在同一水平位置上，越靠近翅根部分，变形越小，离翅根越远，变形越大；而同一垂直方向的三个不同位置的位移变化量几乎一致，与实际情况相符，证明了数值模拟中所取的杨氏模量参数的合理性；翅膀受到均匀载荷作用时，翅根部分附近所受压力是最大的，这与理论中固定端受力情况一致.

铝蜂窝夹芯三明治板弹道极限的实验研究

张清南, 张晓伟, 卢国兴, 张庆明

2013, 33(Z2): 178-181.

摘要(1156) PDF(1284)

摘要:
为研究铝蜂窝夹芯三明治结构的弹道防护特性，设计并实施了一系列速度在100~250 m/s之间的弹道冲击实验. 研究了在不同冲击速度、面板厚度、芯层密度和弹丸头部形状等条件下，该结构的能量吸收特性和弹道极限. 结果表明，铝蜂窝夹芯能有效提高三明治板的抗弹能力，并且对高速弹丸防护能力的提高作用更加显著. 在弹速相同的条件下，结构对平头弹丸的能量吸收低于圆头和尖头弹丸.

铀钛合金破片侵彻特性的实验研究

邹浩, 黄广炎, 冯顺山, 郭洪, 何亚斌, 康泰峰

2013, 33(Z2): 182-185.

摘要(1155) PDF(1078)

摘要:
为研究铀钛破片的冲击侵彻特性，基于弹道驱动试验平台，测试了钛质量分数为0.5%~1.0%的5种典型钛合金破片对10 mmA3钢板的侵彻性能，获得了5种不同质量分数钛的铀钛合金破片对钢靶板侵彻前后的速度、质量、动能变化数据. 实验结果表明，铀钛合金破片侵彻钢靶时发出明亮火光，靶板的破坏形式以冲塞为主，并伴随有延性扩孔现象. 此外，钛质量分数为0.9%的破片动能损失最小，钛质量分数为0.75%的破片对靶板造成的剪切破坏最大.

金属添加剂对氟聚物冲击反应材料能量特性的影响

赵宇峰, 冯顺山, 王成龙, 黄广炎

2013, 33(Z2): 186-189.

摘要(1669) PDF(1290)

摘要:
通过分析铝/聚四氟乙烯和镁/聚四氟乙烯冲击反应材料的能量特性，以铝/聚四氟乙烯反应材料为对比典型基准材料，分别用铝粉和镁粉的混合物、铝镁合金粉末代替反应材料中的铝粉，使用Matlab编程分析比较了两种替代材料单位质量的反应热，并提出一种能量特性的评价方法评价了两种替代反应材料在同体积同初速条件下的总能量. 结果表明，两种替代反应材料单位质量的反应热均高于铝/聚四氟乙烯反应材料. 在同体积同初速条件下，铝-镁/聚四氟乙烯反应材料总能量低于铝/聚四氟乙烯反应材料，而在常用的侵彻速度条件下，铝-镁/聚四氟乙烯反应材料的总能量高于铝/聚四氟乙烯反应材料.

基于降阶态法的地下指挥所毁伤评估

赵旋, 刘彦, 段卓平, 黄风雷

2013, 33(Z2): 190-193.

摘要(1578) PDF(1514)

摘要:
为评估常规战斗部对地下指挥所的毁伤能力，研究得到了地下指挥所毁伤树结构图、毁伤等级和部件毁伤判据. 采用蒙特卡洛方法和降阶态评估方法建立了侵彻爆破战斗部对地下指挥所的毁伤评估模型. 通过仿真计算得到了各种弹目交汇初始条件下，地下指挥所所有可能的关键部件毁伤态向量的全域分布，从而给出各个功能子系统的性能降阶态发生概率及地下指挥所整体易损性度量指标.

子弹药引信涡轮发电机工作域流场特性分析

程东青, 吴炎烜, 范宁军

2013, 33(Z2): 194-198.

摘要(1096) PDF(760)

摘要:
针对由于子弹特殊的几何外形引起的引信涡轮发电机工作域流场的复杂性和特殊性，本文在考虑涡轮发电机的整体布局和子弹药弹道环境的基础上，采用S-A湍流模型的雷诺平均N-S方程作为控制方程，利用有限体积法离散，借助CFD软件建立了数值仿真模型. 通过仿真研究了子弹药典型弹道环境下涡轮发电机工作域的流场特性，得出了流场压强、流速的分布及其与子弹药弹道特性之间的关系，进而获得了涡轮机设计的输入条件及叶轮安装位置的选择准则.

钨锆合金破片对钢板屏蔽燃油的穿燃实验

徐豫新, 韩旭光, 张宏亮, 张道平, 王树山

2013, 33(Z2): 199-202.

摘要(1551) PDF(1026)

摘要:
为研究钨锆合金破片对钢板屏蔽燃油的引燃机理. 进行了常用储油罐结构分析，设计了储油罐模拟靶标，进行4种不同类型的Φ6 mm×6 mm钨锆合金破片对屏蔽燃油的穿燃实验，通过高速录像获得油气混合物的引燃过程. 实验结果表明4种钨锆合金破片以800~1 600 m/s的撞击速度均可击穿6 mm厚Q235钢板后引燃0#柴油表面的油气混合物，却难以引燃柴油；钨锆合金破片对油气混合物的引燃效果与破片钢板后的释能特征和油气混合物分布结构相关.

高温铝液进入冷却剂传热过程的数值模拟

刘雨, 吕中杰

2013, 33(Z2): 203-205.

摘要(1094) PDF(979)

摘要:
高温铝液在水中沸腾蒸发瞬变运动会引发蒸汽爆炸. 为研究高温熔融铝液在水中的传热规律，对不同工况下铝液进入冷却水的传热过程进行了数值模拟，获得了不同的入口速度及铝液温度时各观测点的温度变化曲线. 研究结果表明，入口速度越快以及铝液温度越高，传热则越快.

火炮发射过程中装药损伤数值模拟研究

赵梓君, 毕世华, 向超文

2013, 33(Z2): 206-208.

摘要(1051) PDF(1016)

摘要:
为研究火炮发射过程弹体内部装药的损伤响应，采用节点约束-分离模拟方法对TNT和PBX9501炸药装药进行数值模拟，计算不同发射速度下弹体内部装药的损伤及破坏，计算得到了TNT和PBX9501装药损伤的临界弹体初速以及加速度载荷，数值模拟结果与实验结果吻合较好. 研究结果表明，采用节点约束-分离方法可以较好地描述弹体发射过程中内部炸药装药的损伤响应.

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2013年第33卷第Z2期

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