DNP炸药冲击Hugoniot关系实验研究

新型高能熔铸基体炸药3,4-二硝基吡唑(DNP)的冲击Hugoniot关系,是探讨其冲击起爆特性的基础,采用压力对比法,经平面波发生器加载,用锰铜压阻计测量了压力为3.7～14.4 GPa范围内九组不同冲击波压力下DNP炸药和LY12铝样品的冲击波波后压力,计算得到不同压力下的冲击波波速D和粒子速度u,拟合得到了压力为3.7～14.4 GPa范围内DNP炸药的D-u关系.结果表明,DNP炸药压力为3.7～14.4 GPa范围内的冲击Hugoniot关系可近似为一条在D-u平面内的直线,确定了DNP炸药冲击波作用下的波后状态.分析了用聚四氟乙烯封装锰铜压阻计对实验测试结果的影响,通过对测试信号的理论分析和合理判读有效消除了封装带来的系统误差.     

钝感高能炸药JB－9001冲击Hugoniot关系测试

本文利用“压力对比法”实验技术，通过锰铜压力计测试待测炸药样品和ＬＹ１２铝样品在ＬＹ１２铝飞片的同时撞击下的界面压力ｐ＿ｅｘｐ和ｐ＿Ａｌ，由冲击波关系式和正文回归直线拟合分析，确定了钝感高能炸药ＪＢ－９００１的冲击Ｈｕｇｏｎｉｏｔ关系。     

PBX9502冲击Hugoniot曲线的参数标定和不确定度量化

冲击Hugoniot试验不可避免地受到不确定因素的扰动,冲击Hugoniot关系的参数标定和不确定度量化对理解爆轰多物理过程的动力行为极为关键。首先,收集Los Alamos实验室的粒子速度-冲击波速度试验数据,通过不确定度传递律计算冲击波速度的标准不确定度,结果表明不能仅仅依靠绝对偏差的大小来判断异常值。采用基于绝对偏差距离的自适应聚类异常值检测法,剔除试验数据中的异常干扰点。其次,针对清洗后的试验数据,利用最小二乘回归方法拟合粒子速度-冲击波速度的冲击Hugoniot关系,并利用统计理论推导出Hugoniot参数的不确定度。进而,使用国内试验装置和试验数据,通过建立合适的误差公式,将Hugoniot曲线的预测值与试验值做比对,预测结果与试验结果吻合良好。结果还表明：清洗后的Hugoniot关系能更准确地预测PBX9502的冲击动力行为,确认标定参数的有效性。最后,将Chapman-Jouguet理论结合合理的假设和近似,给出了基于Hugoniot关系爆压的计算公式,给出了爆压的不确定度量化。研究结果能为发展强预测能力、高可信度软件提供保证。     

抗侵彻过载战斗部模拟装药Hugoniot特性实验研究

通过飞片平面正撞击实验获得了模拟注装TNT炸药在小于1.2 GPa撞击压力下的冲击波速度c和粒子速度u数据,发现在一定的误差范围内实验数据点与注装TNT炸药的Hugoniotc-u曲线接近,说明它们具有相似的Hugoniot特性。因此,在实验研究中可选择与真实装药具有近似Hugoniot c-u曲线的模拟装药代替真实装药进行各种材料动力学研究。     

S-2玻纤增强树脂基复合材料弹托的试验研究

为了提高复合材料弹托的发射强度,本文以25mm脱壳穿甲弹为例,采用高速摄影、电子测速仪等靶场试验手段,对短切纤维增强树脂基复合材料弹托的应用进行靶试及初步探讨。试验表明,复合材料弹托与铝合金弹托相比,在减重50%的情况下,仍能够承受420MPa的膛压,且弹托脱壳顺利,弹杆章动很小。因此,复合材料弹托的应用是提高穿甲弹威力的一条新途径。     

金属材料状态方程确定的冲击波实验方法与技术

本文结合弹,靶相互作用,侵彻力学计算及装甲防护设计需求阐明了研究确定兵器材料状态方程的重要性。对应用近代发展起来的冲击波实验技术确定固体状态方程的原理、理论与技术关键、实验结果的处理与计算分析方法,进行了简明系统地阐述,并给出了部分重要结果。     

BP-GA算法确定未反应炸药的JWL状态方程参数

为了确定未反应炸药的JWL状态方程参数,提出了一种利用BP神经网络?遗传算法(BP?GA算法)和冲击Hugoniot关系确定JWL参数的方法。此方法首先训练BP神经网络,使其可以拟合由不同的JWL参数组合组成的非线性系统,随后采用遗传算法搜寻适应度值最大的一组JWL参数。结果表明:已知某种炸药的初始密度、爆速、Hugoniot系数C0和S,便可利用BP?GA算法确定其JWL参数;BP?GA算法确定的8种未反应炸药的p?v曲线和由试验数据确定的p?v曲线相吻合,且8条p?v曲线的R²均不低于0.9995,证明了BP?GA算法的高精度。     

树脂基玻纤增强复合材料板抗贯穿特性的工程分析方法

提出了横观各向同性纤维增强复合材料层压板抗贯穿的一维理论分析简化模型，得到了纤维增强复合材料层压板沿厚度方向的压缩屈服强度、材料参数Ｋ和α、冲击速度、弹径等因素对贯穿性能的影响．理论计算值与实验测量值的相对误差小于１５％．     

混杂纤维增强复合材料抗弹丸穿甲的实验研究

以舰船轻型复合装甲防护为背景,研究了Kevlar纤维和S玻璃纤维为增强材料的两组不同纤维状态和混杂模式的复合材料的抗弹丸穿甲性能,给出了各种不同混杂纤维复合材料靶板的弹丸穿甲吸能量的实验测试结果,并得到了有益的结论。     

分层材料的不同排列次序对透射冲击波强度的影响

本文分析了分层材料的不同排列次序对冲击波透射效果所产生的影响 ,提出了削减爆炸冲击波透射强度的最优化排列次序的选取方法 ,并用该法对坦克装甲双层内衬材料的排列结构进行了讨论 ,结果表明该法对抗爆震结构的设计将有十分重要的指导意义。     

聚脲-编织玻璃纤维网格布复合材料加固钢板抗冲击力学性能研究

为提升纯聚脲加固钢板的抗冲击力学性能,提出在传统纯聚脲加固层中添加编织玻璃纤维网格布的技术增强措施。采用有限元数值模拟方法对比研究了纯聚脲加固层和聚脲-编织玻璃纤维网格布复合材料加固层加固钢板的抗冲击力学性能。利用大型激波管试验结果,验证了数值计算结果的可靠性。结果表明：编织玻璃纤维网格布可提升纯聚脲加固层的加固性能,减小纯聚脲加固钢板整体变形和动能;在编织玻璃纤维网格布容许添加层数范围内,与纯聚脲加固层相比,钢板采用聚脲-编织玻璃纤维网格布复合材料加固层后峰值动能最大可降低28%;聚脲-编织玻璃纤维网格布复合材料加固层内能最大可达到纯聚脲加固层的2.75倍。     

纤维增强攻坚战斗部爆炸威力试验研究

为对纤维增强攻坚战斗部毁伤威力进行有效评估,对裸装药、复合材料壳体、钢质壳体装药在空气及混凝土靶中的爆炸破坏效应进行了对比试验研究.试验结果表明,同样装药情况下,复合材料壳体装药爆炸产生的冲击波超压大于钢壳体装药而低于裸装药,且不会产生破片对远距离目标的杀伤;而钢质壳体装药爆炸破片对远距离目标具有一定的杀伤效应.在混凝土靶中爆炸破坏效应方面,复合材料壳体装药阻抗匹配要比钢壳体装药好,更利于爆炸冲击波的传播.同样装药情况下,复合材料壳体装药爆炸对靶体爆炸驱动有效能量大于钢壳体装药.     

叠氮化铜JWL状态方程参数拟合

采用电探针法测定了叠氮化铜微装药尺寸下的爆轰速度,根据叠氮化铜的密度和测定的爆轰速度,运用γ律状态方程拟合出了JWL状态方程参数。将拟合出的JWL状态方程参数用于动力学数值模拟程序LS-DYNA中,数值模拟叠氮化铜爆轰驱动飞片的作用过程,并将数值模拟与实验数据对比。结果显示,拟合出的JWL状态方程参数具有较高的精度,数值模拟结果与实验值相吻合,偏差在5%以内,拟合参数能够满足计算爆炸力学的应用要求。     

黄土土壤中爆炸成坑作用的力学参数分析

爆炸是研究土壤动态破坏特性和地下土壤振动波传播规律的重要方法,因此需要分析土壤爆炸作用的一些力学特征参数。由于土壤介质的复杂性和多样性,很难有统一的方法预测这些参数。针对我国渭河滩黄土土壤,通过试验研究爆炸波引起的黄土土壤爆炸坑洞的形成和振动传播规律测量,结合土中爆炸力学的理论分析结果,给出黄土土壤爆炸作用的特征参数的估算方法,为相关分析提供参考。     

碳纤维增强酚醛树脂复合材料的层裂特性

用一维应变实验方法研究碳酸醛材料的层裂特性，给出了损伤程度随撞击速度的增加而增加的指函数准则，及产生层裂损伤的临界撞击速度。发现在层裂特性研究中，应力波衰减有重要意义。     

燃烧灰烬对可燃药筒特征量的影响

在利用密闭爆发器进行可燃药筒燃烧性能试验时会产生一些燃烧灰烬,不满足燃烧状态方程推导过程中“固体火药全部转变为气体产物”这一假设,而可燃药筒火药力、余容的处理方法即建立在此假设之上。针对此问题,使用该处理方法得到更准确的可燃药筒火药力、余容表达式以指导火炮内弹道设计,引入了一个与燃烧灰烬质量相关的修正系数,对该处理方法进行修正,并推导得出了火药力、余容修正后的求解式。针对某批次可燃药筒的爆发器试验,应用修正后的求解式计算出火药力、余容。计算结果表明:与原处理方法相比,考虑燃烧灰烬的影响对可燃药筒火药力修正量较小,但对余容的修正量较大。     

爆炸冲击波作用下钢板-砂土组合防爆墙的实验研究

钢板-砂土组合防爆墙是一种有效、快捷的防护结构形式。针对该种组合结构进行了爆炸荷载作用下的抗爆特性试验研究,并结合国内外文献,着重研究了防爆墙结构上所承受的荷载,给出了荷载计算近似公式,为防爆墙设计计算提供参考依据。