弹体撞击作用下平纹织物的动态响应分析

利用LS-DYNA有限元软件模拟弹体撞击作用下平纹织物的动态过程,分析织物断裂前的变形特性以及能量吸收特性,讨论边界约束条件和弹体形状对织物动态响应的影响。结果表明:纱线应变能和纱线动能是弹体动能转变的最主要形式,在给定计算的时间内,对于四边无约束、对边固定约束和四边固定约束3种边界条件,不论弹头形状采用平头、半球头和卵形头中的哪一种,两者之和占弹体动能损失量的比例不小于74.6%。模拟结果还表明,边界约束条件和弹体形状对织物的变形、应力分布以及能量吸收特性均有明显影响。边界条件不同,纱线动能和纱线应变能占弹体动能损失量的比例会发生较大变化,织物的能量吸收特性也不同。弹体头部形状不同,受撞击区影响的纱线数目也不同,弹头越钝,织物中抽拔出的纱线数目越多。从织物结构的抗弹性能角度看,织物结构抗钝头弹体的穿透能力要优于尖头弹体。     

Al-PTFE-SiC反应材料制备及性能研究

采用模压烧结工艺制备了5类不同SiC含量的Al-PTFE-SiC试件,通过准静态压缩实验和落锤撞击实验,测得不同试件的真实应力应变曲线及撞击感度数据,并进行了对比研究。结果表明:在SiC质量分数为0~30%的范围内,随SiC含量的增加,Al-PTFE-SiC试件强度增大,撞击感度减小;在外界输入能量相同情况下,试件反应剧烈程度随SiC含量增大而降低。因存在应变率效应,Al-PTFE-SiC试件在不同应变率条件下呈现不同的力学特性及反应特性。     

卵形弹斜冲击作用下平纹织物的动态响应分析

利用LS-DYNA有限元软件模拟了卵形弹倾斜冲击作用下平纹织物的动态响应,分析了织物的变形、纱线断裂以及能量吸收特性,讨论了边界约束条件对织物动态响应的影响。结果表明:在弹体贯穿织物过程中,纱线应变能和摩擦耗散能是弹体动能转变的主要形式。在给定的计算时间内,对于四边无约束、对边(经向和纬向)固定约束和四边固定约束的四种边界条件,两者之和占弹体动能损失量的比例不小于80.5%。模拟结果还表明,边界条件对织物的变形、纱线断裂以及能量吸收特性均有明显影响。边界条件不同,纱线断裂数目不同,弹体动能损失量转变成其它能量的比例也不同,导致织物的能量吸收特性也发生变化。     

半球头弹体撞击作用下平纹物动态响应的数值模拟

利用数值模拟方法研究了半球头弹体与平纹织物的撞击作用,分析了不同摩擦系数和边界条件时平纹织物的弹道吸能特性.数值模拟结果表明,织物纱线间的摩擦效应对其弹道吸能特性影响相当敏感,增大纱线间的摩擦系数,可以提高织物纱线获得的动能和应变能,增大弹体动能损失量,因此有利于提高织物的抗弹能力.边界条件对弹体动能损失量产生直接影响,当织物四边固定约束时,其弹道吸能特性最佳.     

装药参数影响钢筋混凝土柱毁伤效应的试验与数值仿真研究

装药参数是影响近爆作用下钢筋混凝土构件毁伤效应的重要因素,研究不同装药参数对构件毁伤的影响规律,对改进战斗部设计、优化火力打击方案具有指导意义。采用长径比为5.5、装药质量为10 kg、轴线与柱轴线方向平行的圆柱形装药,在比例距离■处开展了钢筋混凝土单层排架结构厂房的支撑柱的近爆毁伤试验,并设置了球形装药的对比试验。试验结果表明：圆柱形装药的毁伤效果强于球形装药,试验数据验证了数值仿真模型的可靠性。以圆柱形装药的长径比、炸高、药量和作用距离为研究因素,为各因素分别确定3个水平,利用正交模拟试验法设计并获得9种不同装药参数工况下钢筋混凝土的爆炸毁伤仿真结果,分析得到了圆柱形装药参数对钢筋混凝土柱毁伤效应的影响规律：圆柱形装药的药量对毁伤程度影响最大,长径比的影响次之,炸高对毁伤程度的影响最小;当4.5≤L/D≤6.5时,装药长径比越大对构件的毁伤效应越大;当炸高分别为1/4、1/2和3/4柱高度时,装药在1/4柱高位置处爆炸对支撑柱的毁伤效果最佳。     

高架桥爆破拆除塌落过程的高速摄像分析

为了详细了解高架桥桥体的塌落过程,研究高架桥桥体在塌落过程中的运动规律,运用高速摄像技术对高架桥桥体的塌落过程进行了观测。采用高亮LED灯带解决了夜间进行高速摄影时的进光量不足的问题;提出了进行高速摄像结果分析与计算的方法和公式;获得了塌落位移、速度和加速度随时间的变化关系;拟合获得了参考灯带东侧、中部和西侧桥体在塌落过程中的速度和加速度公式;可以得到对应部分桥体的速度最大值分别为8.56 m/s、8.70 m/s、8.64 m/s,加速度最大值分别为-61.02 m/s2、-82.60 m/s2、-64.95 m/s2,桥体的塌落时间为0.95~1.00 s。结果表明:不同部位桥体塌落时间和塌落速度与起爆顺序和起爆时差有一定的关系,受桥墩爆破后碎混凝土块及钢筋的支撑作用和后塌落桥体的牵制作用共同影响,导致高架桥桥体塌落速度最大值小于对应桥体的自由落体速度值。本研究对于爆破方案设计、振动冲击危害评估及安全防护都有极为重要的参考价值。     

装药位置对冰凌爆破效果影响的数值模拟

目前对冰凌的定点爆破方式主要有水下药包爆破、冰中钻孔爆破及冰上裸露药包爆破,使用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了3种爆破方式冰层中压碎区及裂隙区的生成过程,对冰层的破坏半径、碎冰的飞散特点和水中冲击波强度进行了定量比较分析,分析结果显示水下药包爆破破坏半径是其他爆破方式的1.2至2.0倍,生成水中冲击波强度是其他爆破方式的近14倍。数值模拟结果与以往工程实践相互印证,对爆破法防凌具有一定参考意义。     

减振沟对爆破振动加速度峰值减振效应的试验研究

通过对减振沟开挖前后两个阶段爆破振动加速度峰值的监测,采用回归分析的方法,得到两种情况下的萨道夫斯基经验公式。通过对比分析的方法,得到减振沟对振动加速度峰值的减振规律。结果表明,合理的开挖减振沟可有效地降低爆破振动加速度峰值。     

大口径高压管道物理爆炸冲击波传播规律的试验研究EI北大核心CSCD

根据动态测试理论,构建基于DH5960的网络动态信号测试分析系统,开展直径为1 422 mm的大口径全尺寸高压气体管道爆炸试验。获取各测点空气冲击波的P(t)曲线,经小波变换滤波后采用最小二乘法对冲击波在空间上的传播特性进行数值拟合,得到了衰减曲线和衰减公式。对比试验组和对照组的冲击波曲线,发现高压管道物理爆炸空气冲击波在近地面自由场的传播具有非圆形波阵面的特征。