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2017, 37(s2): .

摘要(475)

摘要:

2017, 37(s2): .

摘要(354) PDF(357)

摘要:

爆炸冲击波作用下机翼等效靶毁伤效应实验研究

徐梓熙, 陈新祥, 刘彦, 黄风雷

2017, 37(s2): 1-4.

摘要(693) PDF(460)

摘要:
为研究飞机机翼在爆炸冲击波作用下的毁伤效应，采用结构等效和强度等效原理对典型飞机机翼关键部件进行了等效，设计机翼关键部件等效靶.采用TNT药柱爆炸方式产生爆炸冲击波对等效靶进行动态加载，分别获得了以LY12及碳纤维复合板作为蒙皮的等效靶在冲击波载荷作用下的响应过程、失效模式以及冲击波超压与等效靶最终变形量的相互关系.

基于改进桥联模型的CFRP层合结构抗冲击载荷动态力学性能研究

吴闻酉, 刘柳, 储筠霖, 皮爱国

2017, 37(s2): 5-9.

摘要(805) PDF(347)

摘要:
为研究碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）在冲击载荷下的力学响应，本文基于桥联模型，采用含应变率效应的动态本构方程以及屈服准则，对CFRP层合板进行了优化设计和动态压缩强度分析.利用相关文献中的层合板准静态及动态试验结果，对改进的桥联模型程序进行验证，结果吻合良好.在此基础上，对比分析了几种CFRP层合板铺层设计方案，优选并制备其中一铺层的层合板，实施了中等应变率的压缩试验，前期理论计算结果与试验结果有较好一致性.本文工作可用于抗高冲击载荷CFRP层合结构的优化设计及性能预测.

基于声发射技术的混凝土压缩损伤研究

王宗炼, 任会兰, 宁建国

2017, 37(s2): 10-14.

摘要(773) PDF(241)

摘要:
结合力学特性参数及声发射特征参数对混凝土压缩破坏过程进行分析，结果表明声发射特征参数能有效表征混凝土材料内部裂纹扩展数量及损伤程度.基于小波变换对采集的声发射信号进行瞬态分析，获得了裂纹萌生、裂纹生长和微孔洞压缩、裂纹汇合所对应的声发射信号的时频特征.实验中裂纹萌生、裂纹生长和微孔洞压缩、裂纹汇合所对应的声发射信号的上升时间依次增长，频率依次降低与应变能释放理论相符合.

药型罩材料对EFP水中运动特性影响研究

王雅君, 李伟兵, 黄炫宁, 李文彬, 王晓鸣

2017, 37(s2): 15-20.

摘要(968) PDF(488)

摘要:
针对药型罩材料对爆炸成型弹丸（EFP）水中运动特性的影响问题，本文利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件，基于紫铜材料EFP水中侵彻试验基础，结合相关理论研究仿真对比分析了不同密度材料（10号钢、钽及铝）、同密度材料（纯铁、10号钢、20号钢）以及高密度材料（钽、钨）所形成EFP的水中侵彻情况，找出药型罩材料性能对EFP水中速度衰减的影响.结果表明，密度对EFP水中侵彻过程具有至关重要的影响，EFP形状一定的条件下密度越高则存速能力越强，若密度相近则衰减规律趋于一致，且钽、钨等重金属药型罩在水中聚能战斗部的应用具有广阔前景.

凝聚态炸药冲击起爆判据的分析与评价

张凡, 张蕊, 解瑞珍, 付东晓

2017, 37(s2): 21-24.

摘要(684) PDF(363)

摘要:
本文综述了5种凝聚态炸药的冲击起爆判据，对每种判据进行分析，其中Pⁿτ判据适用于一维短脉冲冲击起爆的判定，James判据及其改进形式从微观角度将输入炸药的冲击能量转化为能量密度、质点比动能、输入功率和J_max等物理量，能够反映冲击起爆的动态过程，在研究炸药的冲击起爆阈值和评估冲击起爆的可靠性等方面具有广阔的应用前景.

大地主题解算算法实现的边界问题及精度分析

杨华东, 邱千钧

2017, 37(s2): 25-30.

摘要(781) PDF(297)

摘要:
针对大地主体解算算法在工程实现上存在大地线跨越±180°经线、赤道线以及穿越±90°极点时，计算失效的问题，通过引入边界突变讨论机制，提出了Bowring公式和Vincenty公式边界问题的工程实现方法。仿真结果表明，该方法解决了大地线跨越±180°经线、赤道线以及穿越±90°时，计算失效的问题，对边界突变具有较好的适应能力。在此基础上，进一步分析了上述两种大地主题解算算法在不同距离范围内的计算精度，并指出了算法各自分别适用的应用范围。

爆炸冲击作用下钢筋混凝土板的动态响应研究

张强, 刘彦, 李臻, 吕中杰, 黄风雷

2017, 37(s2): 31-35.

摘要(773) PDF(336)

摘要:
为研究爆炸载荷下钢筋混凝土板的动态响应，基于量纲分析得到了球形装药质量、爆心距和钢筋混凝土靶板挠度之间的无量纲关系.利用有限元软件AUTODYN建立空气-炸药-钢筋混凝土板的三维数值模型，考虑炸药、空气和靶板之间的流固耦合相互作用，模拟结果和实验结果基本吻合.改变固支条件为四边固支，控制单一变量，分别得到装药质量和爆心距对靶板挠度的影响规律.结果表明，保持爆心距一定，当比例距离大于0.6 m/kg^1/3的情况下，即不考虑近场爆炸和接触爆炸，钢筋混凝土板中心挠度随装药质量增加近似呈线性递增趋势；而当改变爆心距时，挠度随爆心距的增加近似呈指数递减趋势.

Li取代氨硼烷的掺杂对RDX初始热分解影响的理论研究

王昆, 张成雨, 刘倩, 杨俊, 程龙玖, 张建国

2017, 37(s2): 36-41.

摘要(768) PDF(391)

摘要:
提高高能炸药的爆轰性能始终是含能领域的研究目标，而金属硼氨储氢化合物具有良好化学稳定性和超高释氢能力，将其应用于含能领域，其中的金属离子和分解产物中的高纯度氢气可以有效改善高能炸药的热分解性能.因此本文探索了锂取代氨硼烷的掺杂对1，3，5-环三亚甲基三硝胺（RDX）的影响.本文基于第一性原理优化了RDX的周期性几何结构并分析了其电子结构特性；基于Monte-Carlo方法构建了锂氨硼烷（LAB）掺杂RDX化合物的周期性结构，对预测的结构进行了电子结构的分析并用Gaussian 09程序下的BP86/6-311+g （d，p）理论水平设计了RDX及LAB的相互作用方式，并分析相应的反应热效应.模拟的结果表明，引入LAB后，对应的化学势能降低，反应的自发性提高，后续反应的放热量增大.

含PBX炸药装药的弹体侵彻响应数值模拟

张馨予, 吴艳青

2017, 37(s2): 42-46.

摘要(666) PDF(314)

摘要:
为探究浇注型PBX炸药装药在弹体侵彻过程中的安全性问题，使用考虑孔隙的压力相关-应变率硬化-温度软化的粘弹塑性本构模型，用以拟合浇注型PBX炸药的在不同应变率下的动态力学响应，并利用动力有限元算法数值模拟含装药弹体侵彻混凝土靶板的过程中炸药的力-热耦合响应，获得装药不同位置局部温升受不同耗散功的影响规律，结果表明装药圆弧面圆心处由于应力波汇聚作用，塑性应变可达32%，装药与弹体内壁摩擦生热对装药温升有一定贡献.为装药结构设计提供力学分析的依据.

曲率对旋转爆轰传播特性的影响

张振, 归明月, 胡淑莹, 潘振华

2017, 37(s2): 47-50.

摘要(888) PDF(396)

摘要:
通过数值模拟研究了爆轰波在环形管道内传播时的胞格结构.数值模拟基于带化学反应的二维Euler方程，采用五阶精度的WENO格式捕捉激波，采用具有TVD性质的三阶Runge-Kutta法处理时间项，并结合并行技术，对旋转爆轰的传播进行了数值研究.结果表明，环形管道外壁为收敛壁面，由于其对流场的压缩效应，外壁面及附近的胞格较小，且较均匀.而内壁为发散壁面，其对流场起稀疏效应，内壁面及附近的胞格较大.随着内外径曲率的变化，环形管道中的胞格结构发生相应的变化，且呈周期性的消失和再生.

A320撞击刚性靶体的数值模拟及Riera模型修正系数α的确定

温丽晶, 张春明, 郭超, 高宇, 段璞, 欧卓成, 段卓平

2017, 37(s2): 51-56.

摘要(830) PDF(353)

摘要:
利用通用显式动力学分析程序LS-DYNA模拟了空客A320与刚性靶体的碰撞过程，获得了飞机以不同撞击速度和不同撞击角度撞击的冲击载荷，通过与修正的Riera公式计算的冲击载荷及其冲量对比，确定了不同撞击速度下Riera理论模型修正系数α的取值，研究结果表明：修正系数α不是常数，α与撞击速度的平方V₀²存在线性关系；使用修正的Riera公式计算的冲击载荷曲线与数值模拟得到的冲击载荷曲线吻合较好，进一步验证了修正的Riera理论模型的合理性.

双脉冲激光驱动飞片实验与理论计算

耿德珅, 陈朗, 伍俊英, 刘嘉锡, 鲁建英

2017, 37(s2): 57-61.

摘要(855) PDF(270)

摘要:
飞片速度是衡量激光驱动飞片起爆能力的重要指标，如何在有限的激光能量密度下提高飞片速度是需要研究的关键问题之一.本文进行了双脉冲激光驱动飞片实验，采用将激光分束再汇聚的方法，实现双脉冲激光驱动飞片过程；采用激光纹影高速照相法，观测了不同时刻下飞片的形态和位置，给出了飞片运动速度.推导了双脉冲激光驱动飞片速度的理论计算公式，计算了不同激光能量和脉冲间隔下飞片的速度.研究发现，在相同激光能量下，采用适当时间间隔的双脉冲激光，可以提高飞片对激光的能量吸收率，从而提高飞片速度.

PTFE基含能破片的能量释放特性研究

陈思源, 王在成, 仝远

2017, 37(s2): 62-65.

摘要(735) PDF(369)

摘要:
本文利用弹道枪作为加载方式模拟破片弹靶作用状态，研究了冷压烧结制备的6种含能材料在冲击条件下的能量释放特性，并利用高速摄影记录实验现象.实验结果表明：含能材料的毁伤效果明显优于惰性材料；Al/W/PTFE含能破片释放的能量最多，Ti/W/PTFE含能破片的火光持续时间最长.

低密度射流对爆炸反应装甲毁伤的探索研究

丁亮亮, 汤文辉, 冉宪文, 樊自建

2017, 37(s2): 66-71,75.

摘要(719) PDF(295)

摘要:
破-破式串联战斗部是有效应对爆炸反应装甲的武器弹药之一，前级聚能战斗部能否可靠引爆夹层装药直接决定着战斗任务的成功与否.现有的前级聚能战斗部大多采用的是金属药型罩，而本文则是探索能否将低密度材料作为前级聚能战斗部的药型罩材料，来达到毁伤反应装甲的目的.本文从数值仿真和理论计算两个方面研究了低密度射流的毁伤特性，并将数值仿真结果与理论计算结果进行对比.结果表明，低密度射流不仅能够可靠引爆夹层装药，而且还具有很多优于现有金属射流的特点.因此，本文的探索研究具有一定科研价值，以期为工程设计提供参考.

风帽材料对PTFE/AL含能枪弹侵彻土壤深度的影响

崔海林, 买瑞敏, 龚超安, 李硕, 袁瑞, 姜鹏程, 金永喜

2017, 37(s2): 72-75.

摘要(720) PDF(324)

摘要:
风帽材料是影响PTFE/Al含能枪弹侵彻土壤深度的一个重要因素，为了研究风帽材料对PTFE/Al含能枪弹侵彻土壤深度的影响，采用弹道枪垂直侵彻土壤的试验方法，设计了单一变量对比试验，在相同枪弹外形、初速及土壤组分情况下，对比分析尼龙、铝合金、钢、PEFE/Al四种风帽材料的PTFE/Al含能枪弹侵彻单位距离所需的能量，获得最大空腔位置与侵彻深度的关系.试验结果表明，延迟PTFE/Al含能材料激发时间有利提高PTFE/Al枪弹侵彻土壤的深度，采用铝合金风帽材料的PTFE/Al枪弹侵彻单位距离土壤所需能量最小.

基于GO法的激光点火系统可靠性建模与分析

曹可, 严楠, 董海平, 杨媛媛

2017, 37(s2): 76-81.

摘要(649) PDF(266)

摘要:
为了提高和评价激光火工系统可靠性，本文采用GO法建立了激光点火系统可靠性模型，并进行可靠性定性分析和定量计算.首先，通过元器件应力法预计激光点火系统各个组成模块的可靠性参数，然后通过GO法定性分析得到该激光点火系统的最小割集，并采用GO法定量分析计算系统非工作状态贮存5 y、工作状态工作时间1 h任务剖面下系统作用可靠度.通过与故障树定性分析结果、蒙特卡洛仿真分析结果对比，验证了采用GO法对激光点火系统进行可靠性分析的正确性与合理性.

冲击波诱导形成颗粒射流的实验研究

杜开元, 薛琨, 史晓亮

2017, 37(s2): 82-85.

摘要(728) PDF(289)

摘要:
颗粒材料在冲击波的作用下会形成射流状的结构.基于准二维的实验平台，观察了颗粒环在中心径向冲击载荷的作用下，内部射流的形成过程.发现射流是由颗粒环内表面产生然后发展到颗粒环外表面形成外部射流.当加载压力变化时，射流的形态、尺寸和分布也会发生变化，而早期内部射流的数量基本不变，随着加载压力增大，后期的内部射流数量逐渐降低.其原因是加载压力越大，射流分布越不均匀，在颗粒环运动的过程中，尺寸较大的射流会与周围的小射流合并，从而使射流数目大大减少.

侵彻体撞击钢筋的接触算法研究

陈旭光, 张舵, 卢芳云, 雍冬

2017, 37(s2): 86-90.

摘要(721) PDF(385)

摘要:
钻地弹的侵彻规律研究成为武器开发和目标防护的重点.考虑钢筋对弹体运动的影响，本文基于弹体与钢筋作用的等效单自由度模型，建立了侵彻体和钢筋碰撞的接触算法，弹体和钢筋分别简化为钢球和固支梁，将梁构件的抗力当做弹体的阻力.将算法进行编程实现，并通过商业软件AUTODYN计算初步验证了弹-筋接触程序的合理性.

水下爆炸近场载荷的试验与数值模拟

安丰江, 李旭, 代利辉, 张渝霞

2017, 37(s2): 91-94.

摘要(809) PDF(369)

摘要:
借助于小药量水下爆炸试验及数值模拟研究了水下爆炸近场载荷及其运动特性。试验在爆炸水箱中进行，采用同时分幅扫描超高速光电系统拍摄炸药爆炸后视场600 mm×600 mm以内的冲击波及爆轰产物演化过程。使用LS-DYNA软件的ALE方法计算了水下爆炸近场冲击波、爆轰产物气体运动特性，以及冲击波峰值压力和爆轰产物气体与水介质边界压力变化特性，数值模拟结果与试验结果有很好的近似。在试验和数值模拟基础上，提出了适用于水下爆炸近场的冲击波运动、峰值压力的变化规律，并建立了爆轰产物气体初期膨胀运动规律及压力变化。

爆炸载荷下结构响应的非耦合数值模拟方法研究

鲍若飞, 刘彦, 吕中杰, 黄风雷

2017, 37(s2): 95-98.

摘要(801) PDF(324)

摘要:
提出一种用于研究远场条件下爆炸冲击波毁伤规律的数值方法，即非耦合欧拉-拉格朗日算法。通过分析模型参数敏感性考察算法的适用性与计算精度。结果表明，载荷曲线的形状对于数值模拟中测点的位移-时间曲线起着重要作用，其中载荷应被认为是动态的而不是脉冲的。基于非耦合欧拉-拉格朗日算法的结构响应低于纯拉格朗日算法，其中结构柔性降低了压力负载并因此降低了结构响应。在模拟大流场爆炸问题中，非耦合欧拉-拉格朗日算法的计算精度优于纯拉格朗日算法。

球形破片对带软质防护明胶靶标侵彻机制研究

金永喜, 买瑞敏, 董方栋, 韩瑞国, 吴成

2017, 37(s2): 99-102,108.

摘要(645) PDF(358)

摘要:
为揭示球形破片侵彻带软质防护明胶靶标的作用过程和机理，对球形破片侵彻带软质防护的弹道明胶进行了仿真与试验研究.结果表明：在球形破片撞击带纤维软防护明胶靶标瞬间，明胶的凹陷速度有个迅速的上升过程，在此期间钢球速度迅速衰减，防护层的破坏主要是以剪切破坏为主；随着钢球速度的不断减小，防护层纤维的拉伸变形越来越明显，钢球的动能开始大量转化为防护层的弹性势能，防护层的破坏主要是以拉伸破坏为主；防护层在未被击穿情况下，仍有明显的"背凸"现象，在明胶内部产生了典型的压力波效应，距明胶前表面40 mm处峰值压力在3.53 MPa左右，仍可对人体器官造成一定损伤.

飞机机体模型撞击混凝土靶体动力学行为研究

段璞, 段卓平, 温丽晶, 郭超, 欧卓成, 黄风雷

2017, 37(s2): 103-108.

摘要(559) PDF(374)

摘要:
飞机撞击混凝土建筑物的撞击过程中，机体和发动机的撞击可以分开考虑.机体结构在强轴向冲击情况下会发生包括高度非线性的变形、断裂和飞散等的渐进撞毁现象，这些物理现象主要会影响冲击载荷的时间历程.本研究采用显式有限元方法对飞机机体模型撞击载荷试验进行了的动力学模拟，模拟中机体采用了Johnson Cook材料模型和失效模型.计算得到的飞机尾部减加速度曲线、靶体上承受的冲击载荷时间曲线与试验测量和Riera理论计算结果均具有较好的一致性，说明研究采用的计算方法和材料模型及参数是合理的，可用于后续的大型民用客机撞击载荷的数值模拟，也证明了Riera理论模型的实用性.

近水面水下双气泡耦合作用数值模拟

李卓林, 李梅

2017, 37(s2): 109-113.

摘要(792) PDF(317)

摘要:
为研究近水面水下双气泡耦合作用过程，基于LS-DYNA软件开展了近水面水下单、双气泡数值模拟.通过利用高速摄影技术获得的试验结果与仿真结果进行对比验证，证明了本文数值模拟模型的有效性.通过对数值模拟结果进一步分析，得到了该过程的气泡最大半径、膨胀时间以及由气泡形态分析得到耦合作用过程.结果表明，近水面水下双气泡耦合作用过程并非两个单气泡的简单叠加，其横向收缩速度比单气泡慢，气泡到达最高点时间与单气泡相比有1 ms延迟，融合气泡膨胀过程融合，收缩过程中顶端两侧向斜下方凹陷.

颅底及面侧深区穿刺诊疗机器人系统及实验研究

段星光, 高亮, 李建玺, 李浩源, 卢家锋

2017, 37(s2): 114-118,124.

摘要(1187) PDF(440)

摘要:
针对颅底及面侧深区穿刺诊疗手术在活检、放射性粒子植入、射频热凝等介入过程中的多样化需求，研发了一套多功能外科手术机器人系统.该系统可辅助医生完成放针、植入粒子等手术操作.根据不同的手术需求，设计了三款末端执行器，利用通用接口可实现末端执行器与机器人之间的快速安装与拆卸.提出基于光学导航的混合运动控制方法保证机器人系统的定位精度.通过实验验证了机器人的定位精度，并通过尸体实验验证了整个机器人系统在三种手术中的性能.结果表明，该机器人系统具有较高的定位精度，并可灵活应用于多种手术中，具有一定的可行性.

小口径聚能装药对反应装甲引爆效应数值模拟

米海明, 余庆波, 何鲁哲, 李文兵, 王海福

2017, 37(s2): 119-124.

摘要(890) PDF(433)

摘要:
基于AUTODYN-2D非线性动力学分析平台，对小口径聚能装药引爆典型爆炸反应装甲的力学和化学作用行为进行了数值模拟，得到了装药口径、药型罩锥角、药型罩壁厚和炸高对射流头部速度和起爆参量的影响规律.通过对射流作用爆炸反应装甲的引爆现象和夹层炸药中各点处压力变化进行特性分析，提出了综合判定爆炸反应装甲夹层炸药是否起爆的有效方法.研究结果为反坦克串联聚能战斗部前级装药设计提供参考.

桥箔电爆炸驱动飞片的数值模拟

钱石川, 甘强, 任志伟, 程年寿, 冯长根

2017, 37(s2): 125-127,136.

摘要(657) PDF(379)

摘要:
为了研究桥箔电爆炸驱动飞片过程中，桥区宽度和加速膛材料对飞片速度的影响，采用AUTODYN软件对这一过程进行数值模拟.模拟结果表明，相比于0.27 mm、0.30 mm、0.33 mm、0.36 mm和0.42 mm的桥区宽度，0.24 mm桥区宽度所驱动的飞片速度最大.对飞片经铝、镍、铜和氧化铝陶瓷四种材料加速膛剪切后，飞片速度和形貌进行了模拟，结果表明氧化铝陶瓷的硬度大，可以提高飞片速度和剪切效果，且加速膛发生形变小，优于其它三种材料.

冲击起爆单元中飞片参数的数值模拟

任志伟, 钱石川, 甘强, 程年寿, 冯长根

2017, 37(s2): 128-131.

摘要(679) PDF(264)

摘要:
为了研究飞片参数对飞片冲击起爆的影响规律，采用Lee-Tarver点火增长模型对不同材料飞片的厚度、直径冲击起爆HNS-Ⅳ炸药进行数值模拟研究，分析不同飞片参数对起爆阈值的影响.结果表明，对于直径为Φ1.57 mm×25μm的飞片，聚酰亚胺的冲击起爆动能低于玻璃和陶瓷材料，是目前冲击起爆装置低能化设计较为理想的材料.飞片参数研究表明，在25~145μm厚度范围内，冲击起爆炸药的飞片阈值速度随着飞片厚度的不断增大而降低，当飞片的厚度大于145μm，飞片冲击起爆HNS-Ⅳ炸药的阈值速度无明显变化.当飞片直径为1.02~1.57 mm，飞片阈值速度随着飞片直径的增加逐渐降低，当飞片直径超过1.57 mm时，飞片冲击起爆HNS-Ⅳ炸药的阈值速度趋于一个定值.

非致命动能弹对目标作用的钝击水波效应与致伤机制研究

覃彬, 王建民, 熊漫漫, 韩瑞国

2017, 37(s2): 132-136.

摘要(635) PDF(310)

摘要:
动能打击类非致命武器是最广泛应用的反恐装备，研究非致命弹与目标的作用过程并剖析致伤机理，对提升打击效能与安全性具有重要意义.本文借助高速摄影等试验手段，研究球形橡皮弹对生物目标及复合模拟靶标的作用过程，通过成像结果分析目标/靶标受弹过程的瞬时大变形效应，提出了钝击作用过程的水波效应、皮肤拉伸效应协同作用是造成生物目标皮损、苍白、红晕区形成的根本原因，并通过构建解析模型建立了致伤物理参数与典型生物创伤机制的关联.试验结果及数学模型为揭示动能类打击弹药致痛机理与非致命装备效能评估提供了参考.

603钢动态剪切性能及失效分析研究

孙中岳, 许泽建, 刘宇, 仝毅, 黄风雷

2017, 37(s2): 137-141.

摘要(808) PDF(313)

摘要:
采用基于霍普金森杆的新型加载技术对603钢的动态剪切性能进行了测试研究，并分析了其失效的微观机理.在超过10⁴s^-1的应变率下获得了材料的剪应力-剪应变曲线，并结合实验观测确定了材料的失效参数.结果显示，材料的流动应力存在明显的应变率强化效应；而且随着应变率的升高，失效应力略有上升，而失效应变逐渐降低.ABAQUS/Explicit有限元分析软件所得剪应力-剪应变曲线与实验结果吻合较好.通过断口分析可知，材料的失效总体表现为韧性断裂，同时受到绝热剪切作用的影响；在高应变率下，材料的绝热剪切现象更加明显.

混凝土力学行为的降阶多尺度模拟研究

王季鹏, 张先锋, 丁力, 陈东东, 陈海华, 杜宁

2017, 37(s2): 142-147.

摘要(830) PDF(395)

摘要:
为了研究混凝土的降阶多尺度方法动态力学特性，模拟随机形状和大小的凸多面体骨料，并考虑了骨料的随机结构和位置，建立了混凝土三维细观仿真模型，通过单轴静态压缩仿真对模型进行了验证.根据细观尺度下混凝土的实际结构，对动态SHPB冲击载荷作用下的混凝土进行仿真模拟，得到了不同入射速度下的实验数据.结果表明，仿真结果与实验结果吻合较好，多尺度方法可以将细观尺度特征和宏观尺度动态力学行为联系在一起，验证了多尺度方法的有效性，在混凝土各相力学性能方面，降阶均匀化方法相比细观尺度模型提高了计算效率.

铜丝在不同介质中电爆炸放电规律研究

伍俊英, 汪龙, 于红新, 陈朗

2017, 37(s2): 148-152.

摘要(664) PDF(300)

摘要:
为了研究金属导体在不同介质中的电爆炸机理及放电规律，进行了不同起爆电压作用下，铜丝在水和空气两种介质中的电爆炸实验.采用罗果夫斯基线圈和高压探头分别测量了铜丝电爆炸过程的爆发电流及电压，获得了铜丝电爆炸的电性能参数.分析了起爆电压及放电介质等因素对铜丝电爆炸性能的影响规律.结果表明，相同起爆电压作用下，铜丝水中电爆炸的爆发时间滞后于空气中的爆发时间，水中电爆炸的能量沉积率高于空气中，且当起爆电压较低时铜丝在水中电爆炸较难发生二次放电.

阵列桥箔电爆炸过程数值模拟

李雅瑟, 伍俊英, 汪龙, 杨利军, 陈朗

2017, 37(s2): 153-157.

摘要(790) PDF(377)

摘要:
为提高金属桥箔电爆炸的能量利用效率，增加桥箔电爆炸等离子体作用范围，设计了金属阵列桥箔结构，采用有限元流体动力学方法对金属阵列桥箔电爆炸过程进行了数值模拟.利用相变分数和考虑电离度、粒子数目变化及粒子间库仑作用的等离子体状态方程，实现了金属导体在脉冲大电流作用下电爆炸产生等离子体及冲击波的数值模拟计算.对比分析了阵列桥箔在有加速膛通道和无加速膛自由场两种情况下的电爆炸等离子体流场特征及演化规律.计算结果表明，两种情况下等离子体束在叠加汇聚区压力较高，在无加速膛自由场中电爆炸初始冲击波速度和等离子体射流传播速度都较高；在有加速膛情况下，由于气体粘性作用，管壁附近存在一个高压低速边界层，加速膛通道内冲击结构较为复杂.

不同攻角条件下聚能型战斗部毁伤特性研究

李兵, 陈高杰, 宋丹丹, 张阿漫

2017, 37(s2): 158-162,172.

摘要(696) PDF(342)

摘要:
对于聚能型兵器而言，在战斗部药型罩特性、装药特性、炸高等因素确定后，该型兵器的毁伤威力将主要取决于其攻击角度.本文采用数值模拟与模型试验方法相结合，对不同攻角条件下聚能型战斗部的毁伤过程和毁伤效果进行了研究，探讨了聚能型战斗部对双层圆柱壳舱段的毁伤特性.结果表明，攻角越小，聚能射流造成的穿孔直径越大，毁伤作用面积越小，单位面积的作用载荷强度越大.

典型大型商用飞机撞击问题数值建模及计算

郭超, 温丽晶, 张春明, 高宇, 段璞, 段卓平

2017, 37(s2): 163-167.

摘要(662) PDF(385)

摘要:
基于对空客A320的结构分析，开展了大型商用飞机结构简化和建模方法研究，建立了结构较为详细的飞机有限元计算模型，确定了适当的网格尺寸；通过将飞机撞击刚性靶体的数值模拟结果与Riera理论计算结果进行对比，验证了所建立的大型商用飞机有限元计算模型的合理性以及数值计算方法的可靠性.该大型商用飞机有限元计算模型可用于飞机冲击载荷特性的进一步分析，也可直接用于飞机撞击作用下结构响应安全性评价的数值模拟.

用于被动式非接触探测的人体心脏电场分析

韩磊, 郎平, 李岩

2017, 37(s2): 168-172.

摘要(593) PDF(234)

摘要:
基于人体心脏电场的被动式非接触探测技术，具有抗干扰性好、无辐射、隐蔽性好、操作简单等优点.利用传统心脏偶极子模型，由单个心肌细胞推导出了心脏场源电位；建立了心脏-躯干模型和等效阻抗耦合电路模型，得到了心脏电场从体内到体表传输的传递函数和衰减增益；通过对人体躯干点电荷模型进行了分析，得到了人体心脏电场的探测方程，对其进行了仿真分析.由此得出在允许误差范围内，可以将人体心脏电场等效为点电荷电场模型分布，并通过仿真得到了人体心脏电场被动式非接触探测的理论探测距离.

基于LS-DYNA 3D的聚能装药数值模拟规律验证与检验

刘瀚, 门建兵, 蒋建伟, 王树有

2017, 37(s2): 173-177,182.

摘要(738) PDF(616)

摘要:
针对当前广泛应用的商用数值模拟软件LS-DYNA 3D，开展了聚能装药射流成型与侵彻数值模拟结果可信度研究，对美国BRL-82基准弹进行数值模拟规律验证.结果表明：对轴对称聚能装药结构，药型罩壁厚网格数δ=4，对应装药、射流成型及侵彻通道的关键区域网格单元划分0.25 mm；射流成型采用多物质全Euler算法，侵彻采用多物质流固耦合算法，计算结果可信度较高.此外，铜药型罩材料本构模型选为Steinberg或Johnson-Cook时，对射流成型及侵彻计算结果可信度影响较小.设计了直径为56 mm的聚能装药，基于上述验证规律对其射流成型及侵彻进行数值模拟，通过脉冲X光和静破甲实验对该结果可信度进行了检验.

基于高速摄影的台阶爆破坡面鼓包运动规律研究

李祥龙, 王惠芬, 胡启文, 胡辉, 李克钢

2017, 37(s2): 178-182.

摘要(762) PDF(292)

摘要:
为了研究高台阶抛掷爆破台阶坡面速度场分布规律以及实现对最大抛掷速度和最远抛距的预测，以相似理论为基础，基于台阶模型试验相似准则，在试验场按相似材料配比浇筑了5个以黑岱沟露天煤矿为原型的相似材料台阶模型，并进行了单排孔台阶模型爆破试验.基于高速摄影观测结果，得出台阶坡面鼓包中心运动速度呈现出加速-匀速-二次加速-减速"的特征，并基于相似理论预测出高台阶抛掷爆破中抛体的最远抛距为108.11 m，最大抛掷速度为24.01 m/s.

抗爆门冲击动力响应的数值模拟研究

徐斌, 王成, 韦建树, 徐世林

2017, 37(s2): 183-186,192.

摘要(685) PDF(364)

摘要:
对应用于石化、核电、军事等行业的抗爆门开展动力学响应数值模拟研究.以DBD-AD150*240型抗爆门作为研究对象，进行爆炸冲击波作用下的动力学相应分析.研究在不同抗爆等级条件下，抗爆门的应力、应变能否满足抗爆要求，明确抗爆门的抗爆等级.结合三明治复合管结构的冲击吸能方式，对抗爆门抗爆能力进行改善.通过数值模拟研究，明确了所研究抗爆门的抗爆等级.确认在抗爆门上采用三明治复合管结构的情况下，抗爆门的抗爆能力可以得到明显增强.

双层泡沫陶瓷抑制瓦斯爆炸研究

聂百胜, 彭超, 王成, 韦建树, 贺金涛

2017, 37(s2): 187-192.

摘要(821) PDF(351)

摘要:
为有效抑制煤矿瓦斯爆炸产生的冲击波，自行设计、搭建了瓦斯爆炸圆形大尺度管道实验系统，对8%浓度的瓦斯预混爆炸过程中多孔泡沫陶瓷对冲击波的抑制特性进行了研究.研究结果表明：泡沫陶瓷的多孔结构通过弹性形变和塑性形变吸收瓦斯预混爆燃的冲击波能量，实现抑制、衰减冲击波的效果.泡沫陶瓷层数、厚度和位置对抑制瓦斯爆炸传播均有一定的影响，其中层数影响尤为显著，双层布置时爆炸冲击最大超压下降速度更快、梯度更大；设置位置距点火端的距离3 m至4 m的范围内可以成功抑制爆炸的发展和演化；泡沫陶瓷厚度对爆炸冲击波趋势影响并不明显，而对最大超压数值有影响，相比50 mm厚，30 mm厚的泡沫陶瓷最大超压衰减率更大，抑爆效果更好.

基于机器学习算法的电网运行方式计算实践研究

曾思成, 陈勇, 郭中华, 宋荣昌

2017, 37(s2): 193-197.

摘要(879) PDF(261)

摘要:
电力系统中电网运行方式的变化会引起了电力设备参数的变化，运行方式的计算量会随着电网复杂程度的增加而逐渐增大，为解决这种工作量繁重而又重复性的工作，结合TensorFlow架构的优势和机器学习算法对电网运行方式计算进行实践研究，结合实际需求对线性回归算法、逻辑回归二分类算法以及深度神经网络算法进行对比分析，给出了性能评价指标.

微小型磁电发电机输出性能计算方法研究

隋丽, 边新媛, 张力丹, 苏怀维, 石庚辰

2017, 37(s2): 198-201,206.

摘要(729) PDF(346)

摘要:
盘式微小型磁电发电机具有功率密度大、轴向尺寸小、可长期储存等诸多优点，用于引信电源有着良好的前景.磁电发电机输出性能受线圈参数与磁路结构共同影响，难于得到解析模型.为从理论上计算磁电发电机的输出性能，论文采用解析推导与仿真分析相结合的方法获得磁电发电机的输出电压，并根据计算结果设计并加工了实验样机.磁电发电机的输出性能实验结果表明，理论分析结果与实验结果误差仅为0.2%，证实了本文提出的计算方法的合理性.

不同稳态的磁弹簧特性分析与实验研究

洪扬, 隋丽, 张美云, 石庚辰

2017, 37(s2): 202-206.

摘要(677) PDF(315)

摘要:
针对传统金属弹簧在使用中易产生疲劳失效的问题，研究了一种利用磁铁之间相互作用力来产生抗力的新型弹簧——磁弹簧，通过磁弹簧压缩过程中压缩量与力变化关系的分析，发现了磁弹簧是一种变刚度弹簧.论文引入稳态的概念来分类不同类型的磁弹簧，建立了单稳态、双稳态磁弹簧典型结构的力学模型，采用仿真与实验相结合的方法分析了这两种类型磁弹簧的稳态情况和磁铁结构参数对稳态的影响.结果表明磁铁结构参数会影响到磁弹簧的稳态，增大两块磁铁的直径差或厚度差会改变磁弹簧的稳态.

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2017年第37卷第s2期

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