bob手机在线登陆学报自然版

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

封面

2016, 36(s1): .

摘要(699)

摘要:

2016, 36(s1): .

摘要(529) PDF(2)

摘要:

激光立体成形TC4钛合金动态剪切特性研究

周平, 郭伟国, 李鹏辉

2016, 36(s1): 1-4. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.001

摘要(701) PDF(589)

摘要:
采用微型霍普金森压杆装置和双剪切试样对激光立体成形TC4钛合金的高应变率动态剪切特性进行了研究.通过数值模拟方法从应力、应变均匀性和应力三轴度方面对双剪切试样的缺口形状、剪切区宽度和长度进行优化设计.采用实验方法，分析了不同取向的激光立体成形沉积态TC4钛合金的高应变率（10⁴s^-1量级）剪切性能.结果表明，动态剪切力学性能并没有明显的各向异性，流动应力随应变率的增大而增加，二者大致呈线性关系.

超高速碰撞LY12铝靶闪光时频特性研究

张凯, 张庆明, 龙仁荣, 梁浩哲, 甘云丹, 郭俊

2016, 36(s1): 5-8,13. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.002

摘要(733) PDF(525)

摘要:
超高速碰撞过程中会伴有闪光现象.通过构建光谱和光学高温计测量系统，对超高速碰撞产生的闪光频域信号和时域信号进行测量.实验得到了200~1 100 nm波段的光谱.通过对比原子发射光谱数据库确定谱线元素，并分析了铝的特征谱线ALI 394.40 nm和ALI 396.15 nm.对不同碰撞速度下的光谱进行比较，得出碰撞速度与闪光强度的关系.并结合光学高温计得到的光强随时间变化规律，对超高速碰撞闪光特性进行分析.

聚脲弹性体复合结构抗弹道冲击性能试验

朱学亮, 许帅, 闫雷, 武海军

2016, 36(s1): 9-13. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.003

摘要(619) PDF(731)

摘要:
采用7.62 mm口径弹道枪装置，对聚脲弹性体和硬铝合金板组成的涂层和三明治两种复合结构进行300~450 m/s速度范围的冲击试验，并分别从聚脲层和复合结构整体的单位面密度动能耗散、结构破坏模式和耗能机制等方面上进行了研究分析.从单位面密度动能耗散的角度分析，层状涂覆结构具有最优的抗爆性能，单一铝板次之，夹层结构表现最差；结构破坏方面，复合结构中聚脲层的存在会使铝板中的弹道在出口一侧出现收缩现象，会减小铝板的变形区域；聚脲层作为背板时可一定程度上减少铝屑飞溅，防止二次毁伤.

侵彻裂纹扩展的高速三维数字图像方法分析

徐振洋, 杨军, 郭连军

2016, 36(s1): 14-18. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.004

摘要(602) PDF(513)

摘要:
为研究一种使用线性射流的侵彻作用对工程爆破大块岩石控制劈裂的技术，设计了爆炸聚能作用下混凝土试件劈裂试验，使用高速3D DIC（高速三维数字图像相关方法）测试并分析了应变集中特征与劈裂裂纹扩展形态的关系.结果表明：横向拉应力劈裂裂纹扩展的主要作用力，应变呈现波动性的变化，容易使试件的上部产生局部破碎；线性射流对劈裂裂纹扩展方向具有较强的引导性，试件劈裂均呈现对称形态，应变集中带形状及分布位置决定了裂纹扩展路径及趋势；试件被测表面的应变在10²量级之下，低应变可降低试件破损程度，应力集中作用将最大主应变方向变化控制在±15°之内.

钢束预应力对飞机撞击核安全壳破坏效应的影响

张涛, 吴昊, 方秦, 周建伟, 龚自明

2016, 36(s1): 19-22. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.005

摘要(561) PDF(462)

摘要:
为了分析预应力钢束其对安全壳防护性能的影响，建立了精细化的岭澳核安全壳以及A320大型商用客机有限元模型，通过LS-DYNA有限元软件对不同预应力工况下，飞机以215 m/s的速度撞击安全壳最薄弱部位进行了数值模拟分析，结果表明：模拟得到的撞击力时程曲线形状与已有研究相似；随着钢束预应力的增加，安全壳的损伤程度降低，且最大撞击位移不断减小并趋于平稳；拟合得到了最大撞击位移随钢束预应力变化的公式.

电磁驱动式线圈发射器触发策略与实现

王文豪, 毕世华, 向红军

2016, 36(s1): 23-26. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.006

摘要(715) PDF(495)

摘要:
驱动线圈在电枢运动到最佳触发位置时的同步触发放电是多级感应线圈发射器研究过程中的难点.通过最佳触发位置特性分析，提出根据电枢初速得到最佳触发位置的触发策略，通过数值仿真得到电枢速度和驱动线圈最佳触发位置之间存在的函数关系，采用光电测速和软件延时相结合的控制策略，实现了任意速度下电枢的同步触发控制.设计了系统的光电测速电路、高压触发脉冲发生电路、控制电路和程序流程图，并通过试验验证了触发系统工作的可靠性和一致性.

轴向冲击下C型冷弯钢构件畸变屈曲研究

张旭, 黄栩浩, 孙国军, 陈佳军, 朱珏

2016, 36(s1): 27-30. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.007

摘要(678) PDF(425)

摘要:
为了对轴向动态冲击载荷下C型冷弯薄壁钢构件的屈曲行为进行研究.采用了落锤冲击试验机、高速摄影仪并结合数字散斑分析技术对C型冷弯薄壁钢构件动态冲击载荷下的屈曲模式、临界载荷和极限承载力做了相关探索性研究和数据分析，并将实验结果和Abaqus数值仿真结果进行比较.结果表明：数值计算的动态屈曲临界应力与实验的临界应力相差较大，而数值模拟的屈曲后的应力-应变曲线和实验结果较为吻合；动态冲击下构件的极限承载力有很大提升.

基于修正质点模型误差补偿的轨迹预估

杨瑞伟, 刘旭东, 李东光

2016, 36(s1): 31-34. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.008

摘要(936) PDF(503)

摘要:
针对修正质点弹道模型在旋转稳定弹大发射角发射时落点预测误差过大的问题.通过分析结果表明，主要误差来自动力平衡角与攻角间的偏差.为此，提出了带误差补偿的修正质点弹道模型，通过引入误差补偿系数提高落点预测精度.同时，设计了扩展卡尔曼滤波模型，实现了误差补偿系数的最优估计.利用卫星定位模拟器和接收机进行了半实物仿真实验.结果表明，过弹道顶点后落点预测误差小于20 m，能够满足旋转稳定弹二维弹道修正等应用需求.

高压爆炸荷载作用下抗爆门设计方法探讨

周志高, 安日红, 马建伟, 马向东

2016, 36(s1): 35-38. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.009

摘要(682) PDF(551)

摘要:
作为抗爆结构的重要组成部分，在发生偶然爆炸时抗爆门会直接承受高压爆炸荷载作用.抗爆门设计的合理与否直接关系到整个抗爆结构的成败.为了使抗爆门的设计更加合理可行，对《抗爆间室结构设计规范》中抗爆门的设计方法进行了探讨，结合抗爆门设计实例，给出了抗爆门的设计流程，可为类似工程提供参考.

含能增塑剂和NPBA对粘合剂-HMX相互作用影响的分子动力学模拟

虞振飞, 姚维尚, 谭惠民, 崔国良

2016, 36(s1): 39-41. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.010

摘要(707) PDF(474)

摘要:
为研究含能增塑剂和中性高分子键合剂（NPBA）对粘合剂-HMX（奥克托今）相互作用的影响，运用分子模拟软件Materials Studio进行了分子动力学模拟计算.根据文献中所举的应用实例，搭建了相应的粘合剂-含能增塑剂-NPBA-HMX微观模型，计算了各个组分之间的结合能E和径向分布函数（RDF）.计算得到的结合能表明，含能增塑剂将削弱粘合剂与HMX之间的相互作用，而NPBA可以增强这种相互作用，其效果优于NC.

超高韧性水泥基复合材料与活性粉末混凝土动态性能研究

赵昕, 徐世烺, 李庆华, 姚杰

2016, 36(s1): 42-45. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.011

摘要(870) PDF(634)

摘要:
研究超高韧性水泥基复合材料（UHTCC）及活性粉末混凝土（RPC）在不同冲击荷载下的动态劈裂强度、拉压比、能量吸收量以及破坏状态.试验采用Ф80 mm的分离式霍普金森压杆以5组不同的冲击速度，打击UHTCC和RPC的平台巴西圆盘试样.研究结果表明：两组材料的动态劈裂强度随着应变率的上升而上升，具有明显的应变率敏感性，RPC的动态劈裂强度约为UHTCC的1.35倍；不同冲击荷载下两组材料的动态能量吸收量相近.

低温敏性高黏弹沥青冲击隔离防护材料研制及其黏弹性研究

张春晓, 何翔, 丁庆军, 刘国强, 王武, 李世民

2016, 36(s1): 46-49. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.012

摘要(640) PDF(533)

摘要:
通过分析改性剂和增塑剂在沥青改性中的作用机理，确定了采用高掺量线型SBS、高掺量芳烃油和氧化剂复配改性沥青的技术路线和高温高速剪切共混的改性工艺，制备了低温敏性高黏弹沥青冲击隔离防护材料，系统测试了高黏弹沥青不同时温条件下的微观结构和剪切模量等.研究表明：研制的高黏弹沥青在充分溶胀、交联后，沥青与改性剂形成了相与相互穿的半互穿网络结构，与10%线型SBS改性沥青相比，其动态剪切模量和温敏性大幅度降低；与针入度温敏性表征方法相比，采用动态剪切模量温敏性表征方法更能准确反映沥青材料的温敏性.

基于小波去噪理论的拉曼光谱数据处理

苏兵, 赵志文

2016, 36(s1): 50-52. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.013

摘要(1118) PDF(1245)

摘要:
利用光谱仪采集得到四氯化碳的拉曼光谱信号，针对光谱数据量大，干扰信息与有效信息并存，不利于对光谱数据进行定性定量分析的问题，采用小波阈值去噪的方法对原始拉曼光谱进行去噪处理，结果表明：小波硬阈值法可获得最优去噪质量，当小波基函数为db2，尺度分解为4，阈值量化为‘Heursure’，硬阈值处理，重构光谱的信噪比最大，均方根误差最小.研究表明：采用小波硬阈值法能有效去除四氯化碳拉曼光谱信号的噪声，最大程度保留其拉曼光谱特征信息.

钢管RPC抗多次冲击动态力学性能研究

姜猛, 郭志昆, 陈万祥, 邹慧辉

2016, 36(s1): 53-56. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.014

摘要(599) PDF(561)

摘要:
采用φ75 mm分离式霍普金森压杆试验装置对16个钢管活性粉末混凝土试件进行了不同应变率下的多次冲击压缩试验，得到了动态应力-应变曲线和破坏形态.试验结果表明：当应变率小于80 s^-1时，钢管RPC在多次冲击下仍能保持较稳定的力学性能；当应变率大于106 s^-1时，钢管RPC在多次冲击下发生塑性变形，表现出良好的延性，核心RPC开裂.多次冲击作用下，钢管RPC仍保持较高的强度、较好的延性和完整性，是一种抗冲击性能良好的防护工程材料.

基于ABAQUS的结构入水砰击流固耦合特性分析

金辉, 周学滨, 溪慧巍, 刘文思

2016, 36(s1): 57-60,84. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.015

摘要(1037) PDF(832)

摘要:
基于耦合欧拉-拉格朗日方法，应用ABAQUS软件建立球体垂直入水模型，通过对两种材料球体入水过程数值仿真结果与实验数据进行对比，验证了应用此方法解决流固耦合问题的有效性，根据已有模型依次改变迭代时间步长和泊松比，得出了数值处理参数的改变对空泡形态、球体速度等数据的影响.研究表明，时间步的改变比泊松比对数值结果的影响更为明显.改变入水材料的泊松比可以在一定程度上改变球体入水后的运动特性，但对于空泡发展过程的影响微乎其微.

3D激光沉积增材制造TC4高应变率动态力学行为及本构关系研究

李鹏辉, 郭伟国, 郭今

2016, 36(s1): 61-65. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.016

摘要(938) PDF(657)

摘要:
通过对3D激光沉积TC4在较宽温度（298~1 073 K）和应变率范围（0.001~5 000 s^-1）内的单轴压缩试验，系统研究了该材料的塑性流动行为，分析了材料的微观组织特性及其变形断裂微观机制.结果表明材料在压缩载荷下具有明显的应变率硬化和温度软化效应.在压缩加载条件下，材料的破坏模式为绝热剪切带的萌生和拓展，而初始缺陷成为诱导剪切带形成的主要原因.3D激光沉积TC4材料屈服强度与铸造TC4接近，略低于传统锻造TC4.文中基于位错动力学热激活理论建立了可以较好描述材料在不同温度不同应变率下的塑性流动行为物理概念的本构模型.

泡沫铝夹芯梁结构的高温3点弯曲力学性能研究

李志斌, 卢芳云

2016, 36(s1): 66-68. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.017

摘要(657) PDF(643)

摘要:
实验研究了泡沫铝夹芯梁结构在不同温度下的3点弯曲力学性能.通过引入Gibson模型构建夹芯梁架构在3点弯曲作用下的失效模式图，并将失效模式图扩展到高温情况下，得到泡沫铝夹芯梁的初始失效模式图随温度的变化趋势.结果发现，其他因素不变，随着温度的升高，夹芯梁结构更容易发生面板屈服失效模式，芯层剪切模式涉及的范围被大大压缩.根据修正的Gibson模型预测的夹芯梁结构的极限载荷和实验结果所得极限载荷比较发现，芯层剪切模式分析结果和实验数据很好地吻合，说明泡沫铝夹芯梁的最终失效破坏主要是由于芯层剪切引起的.

厚壁圆筒中多条绝热剪切带自组织行为数值模拟

刘明涛, 胡海波, 范诚, 汤铁钢

2016, 36(s1): 69-72. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.018

摘要(675) PDF(332)

摘要:
针对304L不锈钢厚壁圆筒内聚压缩过程中出现的多条绝热剪切带自组织行为开展数值模拟研究.在宏观本构中通过引入概率因子描述材料内部微观结构导致的屈服应力分布不均匀性，数值模拟成功再现厚壁圆筒内聚压缩过程中多条绝热剪切带的起始和传播过程.实验研究发现，厚壁圆筒内绝热剪切带的发展方向在45°和135°两族中出现一族占优的“单旋性”现象.304L不锈钢柱壳初始样品的微观表征结果显示，柱壳内表存在一个加工硬化层，该加工硬化层内材料的晶粒表现出特定取向的旋转和损伤特性.数值建模中，使用带有特定取向的周期性单旋扰动描述加工层内晶粒特定去向的旋转、损伤特性，模拟结果成功再现厚壁圆筒中多条剪切带的单旋模式.

基于动荷载作用花岗岩破碎碎块的分形特征与能量的相关性

刘鑫, 郭连军, 徐振洋

2016, 36(s1): 73-76. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.019

摘要(616) PDF(628)

摘要:
利用直径50 mm的霍普金森试验装置，研究花岗岩试件冲击破碎碎块的分形特征和耗散能量的关系.结果表明破碎花岗岩每单位体积所需要的能量和岩块尺寸、特征尺寸、均匀性系数、块度分形维数等有较大的相关性，比耗散能量和块度分形维数的关系更接近于自相似的特征；扫描电镜图像和耗散能量与碎块表面的分形维数的关系，显示了较低的耗散能量使花岗岩内部微裂纹沿晶破坏成碎块，较高的耗散能使花岗岩内部的微裂纹既有沿晶破坏又有穿晶破坏，且碎块表面的分形维数反映了碎块表面的破坏程度.

敷设声学覆盖层结构在水下爆炸作用下的流固耦合分析

罗泽立, 刘国振, 郝轶, 刘建湖

2016, 36(s1): 77-80. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.020

摘要(668) PDF(552)

摘要:
为解决水下冲击波作用下带声学覆盖层结构的动响应问题，提出了敷设声学覆盖层结构遇水下非接触爆炸冲击波的流固耦合分析方法.冲击早期高频作用段采用声学波动理论，以冲击波在水、覆盖层、钢板中的传播过程为研究对象，利用冲量等效修正冲击早期Taylor板模型反射系数；冲击波早期高频段过后，覆盖层的影响主要体现在其质量效应上，将覆盖层质量加载在其对应的结构有限元结点上，并结合二阶DAA，给出流固耦合计算方法，分析结构动响应，该方法大大缩减了有限元计算规模.最后实施了敷设去耦瓦加筋圆柱壳水下爆炸试验，其加速度峰值与试验偏差在20%以内，速度峰值偏差在10%以内，应变峰值偏差在15%以内，充分验证了计算方法.

铝合金柱壳在不同速度下的成形极限实验研究

罗震宇, 傅爱杰, 潘顺吉, 董新龙

2016, 36(s1): 81-84. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.021

摘要(636) PDF(603)

摘要:
为了研究铝合金高速成形极限，采用电磁驱动金属圆管膨胀技术对6063T6薄壁铝合金圆管的动态膨胀断裂过程进行了实验研究.实验中圆管膨胀速度可达180~250 m/s，应变率在6 000~8 500 s^-1范围.讨论了惯性对于不均匀变形的影响.实验结果表明随着应变率的增加，局域化特征间距减小，碎片数量增多.局域化起始名义应变随应变率的增加呈增大趋势，可能表明材料成形极限随应变率的提高而提高.

粒度对TiO₂冲击相变的影响

梅小峰, 陈鹏万, 刘建军, 周强, 高鑫

2016, 36(s1): 85-88. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.022

摘要(682) PDF(476)

摘要:
采用高爆炸药爆轰驱动飞片撞击处理TiO₂和铜粉混合压装块体，前体选用60 nm和1.5μm的金红石相二氧化钛（Rutile），研究粒度对于冲击相变的影响.利用X射线衍射仪，拉曼光谱，SEM对回收产物进行表征.结果表明，在50 GPa，2 000 K的冲击条件下，两种粒度都发生了金红石相向Srilankite高压相的相变，微米级高压相转化率高达93%，SEM显示为0.5~2.0μm的椭球形颗粒，高于纳米级转化率45%，证实了二氧化钛冲击相变过程中，粒度越大，越有利于高压相的暴露和截留.

弹体高速贯穿混凝土/钢板复合靶板的试验及理论分析

彭永, 吴昊, 方秦, 周建伟, 龚自明

2016, 36(s1): 89-93. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.023

摘要(811) PDF(417)

摘要:
为建立弹体贯穿混凝土/钢板复合靶板的终点弹道参数分析模型.首先开展了缩比弹体高速冲击贯穿混凝土/钢板复合靶板的试验研究，测得了不同打击速度下弹体贯穿复合靶板后的弹道参数.随后，基于将后覆钢板按照弹道极限相同的原则转化为混凝土靶板的原理，通过混凝土厚靶的抗贯穿分析模型，结合已有的弹体贯穿金属靶板的公式，建立了弹体高速贯穿混凝土/钢板复合靶板的分析模型.最后，将模型预测结果与试验数据进行了对比，验证了模型的正确性.

冻融循环对大尺寸陶粒混凝土冲击压缩性能的影响

邱欣, 陈博斐, 王甲, 陈江瑛

2016, 36(s1): 94-97. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.024

摘要(630) PDF(480)

摘要:
首次采用卧式Hopkinson束杆装置进行冲击压缩实验，研究了冻融循环试验过程中裂缝发展和动弹性模量变化的规律及冻融循环周次对陶粒混凝土大尺寸试样冲击压缩性能的影响.实验结果表明动态抗压强度随着冻融循环周次的增加而降低，随陶粒体积分数增加而降低，最大抗压强度随加载应变率的增加而增加.

PBX9501炸药冲击响应的物质点法模拟

尚海林, 赵锋, 李涛, 姬广富

2016, 36(s1): 98-101. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.025

摘要(678) PDF(441)

摘要:
采用Uintah计算程序中的物质点方法对PBX9501炸药的冲击响应进行了细观数值模拟.基于PBX9501的细观显微图像建立了相应的二维计算模型，并通过以固定速度运动的活塞对炸药进行冲击加载.模拟结果表明，冲击加载下在炸药颗粒边界出现较大的塑性应变，随后，塑性应变能转化为热能，导致颗粒边界区域温度急剧升高形成热点.文中还研究了冲击波强度对炸药冲击响应的影响，发现随着冲击波强度的增加塑性应变和温升分布并未发生明显改变，但是塑性应变和温升的值都大幅增加.也就是说，冲击波强度越大，导致的热点温度越高.

活性弹丸对混凝土靶的毁伤效应实验研究

郭俊, 张庆明, 郭香华, 武强

2016, 36(s1): 102-106. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.026

摘要(671) PDF(640)

摘要:
设计并制备了由活性材料内核（PTFE/AL）、高强度钢外壳组成的活性弹丸，基于25 mm口径弹道炮发射平台进行了该弹丸对混凝土靶的毁伤效应实验.实验结果表明：在941~1 679 m/s着速下，活性弹丸撞击混凝土靶后均发生了剧烈爆燃反应.从混凝土成坑效应结果可以看出，活性弹丸毁伤效果比同规格惰性材料内核（PTFE）弹丸有大幅提高.活性弹丸依靠自身动能与强度侵入混凝土靶体，侵入过程中活性材料内核在靶体内部爆炸并释放大量化学能，这种“侵爆耦合效应”是造成混凝土靶高效毁伤的主控机制.

基于3D-DIC方法研究内爆作用下金属圆柱壳体的动态变形特征

甘云丹, 龙仁荣, 张庆明, 张少龙, 梁浩哲, 张凯, 王浩

2016, 36(s1): 107-110. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.027

摘要(827) PDF(513)

摘要:
针对爆炸容器动态变形的研究，传统方法是采用电阻应变片对某一点的变形进行测量，这种“点应变”测量不能得到结构动态变形的全场数据，并且爆炸产生的带电气体对应变片干扰较大.为克服电阻应变测量的不足，采用双目立体成像的原理对内爆炸载荷作用下的金属壳体动态变形进行测量.获得了直径210 mm、壁厚2.5 mm的金属圆柱壳体在不同TNT当量（20，60，80，100 g）的全场变形.分析壳体的动态变形，拟合了环向、轴向变形和挠度的经验公式，为金属圆柱壳体结构的抗爆设计提供理论依据.

硅橡胶动态拉伸力学性能的实验研究

郭玲梅, 吕亚男, 邓志方, 汪洋

2016, 36(s1): 111-113,130. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.028

摘要(888) PDF(690)

摘要:
为研究硅橡胶在高应变率下的拉伸力学性能，基于旋转盘式间接杆杆型冲击拉伸测试系统，针对硅橡胶低模量、低强度的特点，选择和确定了拉伸试件与入射杆/透射杆的机械连接方式以及拉伸试件的形状和尺寸，实现了硅橡胶材料的高应变率（350 s^-1）单向拉伸试验.采用自动网格法应变测试技术，实施了硅橡胶在准静态（0.001 s^-1）和中应变率（1 s^-1）加载条件下的单向拉伸试验.拉伸应力-应变测试结果表明：硅橡胶的拉伸力学行为具有明显的超弹性特征，且具有显著的应变率相关性，其拉伸模量随着加载应变率的升高而增大.

柔性导爆索在铝合金圆筒中能量输出特性实验研究

曹雷, 林玉亮, 卢芳云, 陈荣, 文学军

2016, 36(s1): 114-117. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.029

摘要(700) PDF(671)

摘要:
柔性导爆索（MDF）是线式爆炸分离装置的能量来源，其在圆筒结构中的能量输出特性在保护罩设计中具有重要意义.为评估柔性导爆索类小药量装药的能量输出效率，设计并开展了变形圆筒实验.将外径为2.94 mm的柔性导爆索，置于长为100 mm，内径为3.2 mm，外径分别为20.0，21.9和24.0 mm的3种铝合金圆筒中进行实验，测量了圆筒外表面的质点速度和回收试样的内外径.基于材料的全塑性变形假设，计算了铝合金圆筒在MDF内部爆炸加载下的塑性应变能，进一步计算了柔性导爆索转化为塑性应变能的能量输出效率，分别为62.3%、61.3%和60.9%.

软着陆气囊参数可行域分析及优化设计研究

温金鹏, 薛江, 李斌

2016, 36(s1): 118-122. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.030

摘要(675) PDF(405)

摘要:
为建立系统的缓冲气囊设计方法，首先基于能量守恒方程，建立缓冲气囊的解析分析模型，并通过试验及有限元仿真进行了验证；在此基础上，建立了基于解析模型的缓冲气囊设计参数可行域的初步确定方法；并在可行域中选择合理设计初值，将缓冲气囊的解析求解器与遗传算法相结合，开展了缓冲气囊的优化设计方法研究.研究分析表明，通过确定气囊设计参数的可行域，可快速得到合理的设计初值，随后通过对设计初值进行优化，耗费较短的时间即可完成气囊缓冲系统各个设计参数的联动设计，提高气囊的缓冲效率，整套设计方法合理快捷，对工程实际具有较高的参考价值.

圆筒结构冲击载荷测试研究

温丽晶, 段卓平, 王强, 郭超, 许泽建, 黄风雷

2016, 36(s1): 123-126. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.031

摘要(573) PDF(411)

摘要:
为了能够在大型飞机模型撞击混凝土靶体试验中准确预估冲击载荷，建立了小尺寸的圆筒结构冲击载荷的测试系统.测得了圆筒结构的减加速度时程曲线，结合线密度分布，理论计算得到冲击载荷时程曲线，与试验所测冲击载荷对比，验证理论计算方法的正确性，并在此基础上确定理论计算公式修正系数.

方酰胺基荧光探针对炸药的识别检测研究

施瑞, 陈树森, 季嘉雯, 吴小雪, 李丽洁, 束庆海

2016, 36(s1): 127-130. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.032

摘要(635) PDF(519)

摘要:
制备一种基于共振能量转移机理的方酰胺衍生物荧光探针SA，用于检测芳香族硝基炸药.在二甲基亚砜/水缓冲溶液中，基于芳香族硝基炸药与探针相互作用后形成配合物可以有效淬灭探针SA的荧光，并伴随着紫外吸收的显著增强和溶液颜色的明显变化，在紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱双通道下实现对TNT的检测分析，在荧光发射光谱通道下实现对NT、DNT、TNP的检测分析.

钢筋混凝土圆杆中的应力波传播及层裂研究

吴志鹏, 张佳, 徐振, 郑宇轩, 周风华

2016, 36(s1): 131-134. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.033

摘要(760) PDF(634)

摘要:
利用Φ74 mm的Hopkinson压杆对圆柱型钢筋混凝土试件进行了波传播实验和层裂实验研究，利用应变片记录杆中应力波信号，使用高速摄影机拍摄试件的拉伸破坏过程.实验结果表明：在较低的加载速率下，应力波在钢筋混凝土试件传播过程中呈现弹性波特性，不弥散不衰减；在较高的加载速率下，钢筋混凝土试件出现层裂现象，层裂强度在7 MPa左右；断裂试件中的裂纹在拉压应力波交替作用下反复张开闭合，随着应力波在杆中的衰减而趋于稳定.

基于等效单自由度方法非均布爆炸荷载作用下单向钢筋混凝土结构的动态剪切力分析

汪维, 刘瑞朝, 吴飚, 张舵, 卢芳云

2016, 36(s1): 135-139. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.034

摘要(799) PDF(647)

摘要:
设计钢筋混凝土结构的一个重要考虑因素是当遭受爆炸荷载作用时，确保结构具有足够的荷载承载能力，因而分析不同爆炸载荷作用下结构的动态剪切力十分重要.基于一种介绍钢筋混凝土结构动态剪切力历史的静态模型，提出了一种有效公式计算剪切单自由度方法中单向钢筋混凝土结构在非均布爆炸载荷作用下的动态剪切力，该动态剪切力为动态抗力函数和动态荷载之间的关系，基于两个相互耦合的等效SDOF系统，并且考虑可靠的材料模型和连续模型，能够同时分析弯曲和剪切模式的动态响应.

两种长杆弹侵彻半无限厚装甲钢靶研究

唐奎, 王金相, 卢孚嘉, 周楠

2016, 36(s1): 140-143,148. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.035

摘要(892) PDF(433)

摘要:
采用海37 mm弹道炮发射次口径钨合金和钨纤维增强非晶复合长杆弹进行了高速侵彻装甲钢靶试验，并借助三维非线性动力有限元程序ANSYS LS-DYNA对1.0~2.6 km/s速度条件下两种长杆弹侵彻半无限厚装甲钢靶问题进行了数值模拟，分析了弹体材料和速度对其侵彻性能的影响，并对其毁伤机理进行了初步分析.实验与数值计算结果均表明钨纤维增强非晶复合长杆弹的侵彻性能优于钨合金长杆弹；实验侵彻过程中，钨纤维增强非晶复合长杆弹产生了自锐现象，而钨合金长杆弹则是形成了蘑菇头；数值模拟结果表明两种长杆弹的破坏模式随入射弹速的变化而变化.

铝热剂填充改性PTFE/Al含能材料实验研究

武强, 张庆明, 郭俊, 郭香华

2016, 36(s1): 144-148. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.036

摘要(706) PDF(499)

摘要:
为了提高PTFE/Al含能材料的力学特性，利用铝热剂对零氧配比的PTFE/Al含能材料进行了填充改性，并对改性后的含能材料进行了准静态压缩实验，获得最优配比.利用最优配比制备了含能破片，采用25 mm口径弹道炮进行发射，通过高速摄影仪记录破片的冲击过程.试验结果表明，改性后的PTFE/Al力学强度约为纯PTFE/Al的1.3倍，在1 084~1 667 m/s的撞击速度下伴有猛烈的爆炸作用，证明新材料具有可靠的冲击起爆特性，穿甲孔径比为1.91~2.54.

试件尺寸对金属材料Hopkinson拉杆实验结果的影响研究

张晓伟, 魏威, 刘强

2016, 36(s1): 149-152. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.037

摘要(651) PDF(502)

摘要:
分离式Hopkinson拉杆是当前进行材料高应变率加载条件下力学行为的主要研究手段.受加载条件的限制，往往采用小尺寸的试件开展实验.因此，试件在加工过程中的加工硬化对实验结果会产生一定的影响，从而不能完全反映真实材料的力学性能.为研究这一效应的影响，首先利用微纳米压痕法测量了小尺寸不锈钢试件沿表面厚度方向的维氏硬度变化规律，得到了加工硬化层的厚度及其对材料性能的影响.在此基础上，通过理论分析研究了加工硬化对试件拉伸试验结果的影响，并结合不同尺寸试件的准静态拉伸试验结果，给出了分离式Hopkinson拉杆动态拉伸结果的修正方法.

平头弹撞击钢筋混凝土板的三维细观力学模拟

徐沛保, 文鹤鸣

2016, 36(s1): 153-156. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.038

摘要(781) PDF(526)

摘要:
研究钢筋混凝土板在弹丸撞击作用下的响应和破坏对防护工程（核电厂安全壳）的安全计算和安全评估具有十分重要的意义.利用三维细观力学模型研究了平头弹以不同速度撞击钢筋混凝土板的开裂模式.假定混凝土是由砂浆基体、粗骨料和界面过渡层（ITZ）三相组成的复合材料，提出了三维三相细观力学模型的建模方法，并通过单元重构技术克服了ITZ层太薄而难以模拟的问题，从而大大提高了计算效率.结果表明：数值模拟再现了平头弹撞击钢筋混凝土板厚度方向的开裂破坏情况，模拟结果与实验观察具有良好的一致性.

应力状态在2024-T351 Taylor杆断裂行为数值预报中的作用

肖新科, 王要沛, 张伟

2016, 36(s1): 157-161. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.039

摘要(824) PDF(421)

摘要:
近期研究表明，部分金属材料的延性断裂与应力三轴度及Lode参数同时相关.将近期文献中提出的包含Lode参数影响的断裂准则（MMC）写入有限元程序ABAQUS，用于2024-T351 Taylor杆断裂行为的数值预报.为揭示应力状态的影响，同时还采用仅考虑应力三轴度影响的两个断裂准则（JC和BW）进行有限元计算.将计算结果与试验进行了对比.对比表明，仅用轴对称圆棒试样单向拉伸试验数据标定的JC准则过高估计了材料在其他应力状态下的延性，低估了Taylor杆的断裂行为；BW准则预报了弹体头部中心断裂而与试验不符；MMC断裂准则可预报出合理的裂纹形式.

平头弹贯穿陶瓷/金属复合装甲的分析模型

唐瑞涛, 文鹤鸣

2016, 36(s1): 162-165. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.040

摘要(684) PDF(495)

摘要:
利用能量法建立平头弹贯穿陶瓷/金属复合装甲的分析模型.假定在贯穿过程中弹丸的动能被弹体、陶瓷板和金属背板3部分吸收.该模型考虑了弹体的销蚀与墩粗变形，陶瓷板的压碎与剪切破坏以及金属背板在不同厚度下的破坏模式.在给定的弹靶条件下，可以预测靶板的弹道极限及弹体的残余速度.模型计算结果与相关实验数据吻合较好.

泛形裂面构造及其复杂度

李竟艳, 欧卓成, 巨一博, 段卓平, 黄风雷

2016, 36(s1): 166-169. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.041

摘要(686) PDF(392)

摘要:
基于真实材料物理性质的非均匀特征，提出了一个简单的统计泛形裂纹扩展模型，用以描述脆性材料中泛形裂纹（或断裂面）构形，并采用计盒维数方法确定其复杂度.其中，假设裂纹沿最小能量耗散（依次按最小强度、最短路径、最小偏折角判定）方向扩展，且材料性质服从Weibull分布.计算得到的泛形裂纹构形的复杂度结果与实验结果吻合较好.进一步分析表明，泛形裂纹构形的复杂度可由材料性质的Weibull分布参数确定，而与泛形裂纹构形的随机性或涨落无关.

夹层玻璃结构的抗鸟撞分析

谭升帜, 姚小虎, 于鹏, 张龙辉, 臧曙光

2016, 36(s1): 170-173. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.042

摘要(829) PDF(715)

摘要:
抗鸟撞设计是飞机设计过程中一个复杂、关键的步骤.通过建立SPH-FEM耦合的鸟撞夹层结构数值计算模型，分析由常用的航空透明材料，如无机玻璃、聚氨酯（PU）、聚碳酸酯（PC）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）组合构成的夹层玻璃（板）风挡的鸟撞响应.PU、PC和PMMA的材料参数通过材料各自的准静态、动态试验结果得到.在有限元软件LS-DYNA中计算夹层结构的鸟撞过程，得到夹层结构的破坏失效过程，并分析不同材料组成的夹层结构的抗鸟撞性能.发现由无机玻璃和高分子聚合物组成的夹层结构的抗鸟撞性能最佳.

TA2钛合金绝热剪切带起始实验研究

虎宏智, 付应乾, 董新龙

2016, 36(s1): 174-177. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.043

摘要(633) PDF(569)

摘要:
本文利用分离式霍普金森压杆加载TA2钛合金扁平帽型试样，结合高速红外测温与金相观察，分析动态加载下帽型试样受迫剪切的力学响应以及绝热剪切带温度演化，并讨论绝热剪切失稳起始条件.结果显示，TA2钛合金绝热剪切带起始时的温度约为470 K.在该温度下，材料热软化不足以引起本构软化，因此热软化可能不是绝热剪切起始必要条件，相反可能是由于剪切局域化带产生导致带内温度的急剧上升.以温度达到470 K时刻作为绝热剪切带起始条件，得到随加载率增大，帽型试样绝热剪切起始时的压缩位移随加载率增大呈下降趋势.

冲击作用下混凝土中应力波传播规律的数值模拟

郭弦, 卢芳云, 陈荣, 于鹏

2016, 36(s1): 178-182. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.044

摘要(760) PDF(651)

摘要:
建立了混凝土中应力波传播的统一经验表达式.采用混凝土JH本构模型对冲击作用下混凝土中应力波的一维、轴对称和球对称传播过程分别进行数值模拟，并通过混凝土中一维应力波传播实验对数值计算结果的可靠性进行验证.数值模拟研究表明：由于材料耗散和几何衰减的共同作用，混凝土中应力波在传播过程中峰值迅速衰减，应力波峰值小于混凝土抗压强度后，应力波峰值的进一步衰减主要是几何衰减的作用结果；所建立的经验表达式可以较好地描述混凝土中应力波传播规律，对于所选用的混凝土，应力波在其内部传播时的衰减系数为0.095 13.

混凝土SHPB束杆试验的数值模拟

陈博斐, 邱欣, 王甲, 陈江瑛

2016, 36(s1): 183-187. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.045

摘要(645) PDF(501)

摘要:
利用Ansys/Ls-dyna有限元软件对混凝土SHPB束杆试验进行了数值模拟研究.获得了砂浆混凝土的部分HJC本构模型参数，在此基础上模拟了试验过程中的应力波信号、试件的应力应变曲线和破坏形貌变化过程，模拟结果与实测结果有良好的吻合性.研究表明，获得的HJC模型参数是可信的，并分析了模拟冲击过程中试件内部应力、应变和破坏形貌的变化.

线弹性双材料一维泛形本构模型

杨敏, 欧卓成, 李竟艳, 段卓平, 黄风雷

2016, 36(s1): 188-190. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.046

摘要(586) PDF(512)

摘要:
基于广义泛形Cantor集，建立了一维双材料杆的泛形本构模型，能够体现骨料体积比和骨料级配对弹性模量的影响，进而给出其等效弹性模量的解析表达式.将其应用于混凝土，计算结果与实验结果吻合.此外，泛形模型具有连续的材料界面位移分布，从而避免了分形模型中界面位移间断的困惑.

不同应变率下冰的动态力学行为及毁伤效应分析

冯晓伟, 冯高鹏, 谢若泽, 何鹏, 胡文军

2016, 36(s1): 191-194. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.047

摘要(696) PDF(660)

摘要:
为了解冰材料在宽应变率范围内的动态压缩力学特性，利用准静态压缩实验装置和分离式Hopkinson压杆（SHPB）装置开展了应变率为10^-4~10³s^-1范围内-20℃冰试件的动态压缩实验，测得了冰在该应变率范围的单轴压缩强度处于8.44~40.70 MPa之间，并进一步研究了其动态压缩强度随应变率变化的演化规律，给出了相应的数学表达式；利用修正的含高压高应变率效应的冰本构模型，通过二次开发技术将其嵌入到有限元软件LS-DYNA中，数值研究了冰弹高速撞击铝合金靶板的毁伤规律.

一种新型冲击吸能薄壁管的设计和控制原理

徐新生, 范俊海, 倪一文, 林志华

2016, 36(s1): 195-198. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.048

摘要(830) PDF(530)

摘要:
以局部表面纳米化区域的形状、尺寸和孪晶间距作为设计变量，以薄壁管的比吸能作为目标函数，以最大冲击载荷限制、边界条件和加载方式等因素作为约束条件，对薄壁管屈曲模式和吸能效果进行优化设计.结果表明，经优化的局部表面纳米化，不仅可诱导和控制薄壁管稳定渐进紧凑的屈曲模态，而且使薄壁管大大提高吸能效果以及保持原结构的外形.从而提出一种新型吸能薄壁管的设计原理和技术，实现薄壁管吸能效果的最大化和吸能结构的设计思路.

金属振动切削的数值模拟研究

陈相宇, 双飞, 马维

2016, 36(s1): 199-203. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.049

摘要(868) PDF(489)

摘要:
针对材料高速切削过程提出基于耦合欧拉-拉格朗日表述的有限元模型.该模型在消除网格畸变、无需网格再划分和应用分离准则的条件下，由材料塑性流动控制切削过程中切屑材料的分离行为，突破了拉格朗日方法中预设切屑材料沿直线轨迹分离的局限性.研究表明，该模型可用于材料振动切削过程的数值模拟研究.本文主要针对该过程中切削力、加工表面完整性、切屑形貌及其转变等行为进行模拟研究.

基于单人步行载荷参数的随机人群载荷模型

王彩锋, 高世桥, 牛少华

2016, 36(s1): 204-208. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.增刊1.050

摘要(794) PDF(512)

摘要:
采用人行通道步行载荷测试系统，测试分析得到了单人步行载荷参数.在此基础上，综合考虑了人群分布、行人步频、步长、初始相位等随机因素，建立了一种随机人群步行载荷模型.以某人行桥为例，应用ANSYS有限元软件，对该桥在随机人群载荷作用下的动力学响应进行了分析.通过与实验测试的对比分析，表明采用该模型计算的人行桥响应与实验结果吻合性较好，从而验证了该模型的合理性与有效性.

留言板

投稿系统

作者相关

写作规范

友情链接

2016年第36卷第s1期

过刊浏览