爆炸载荷作用下混凝土内应力波速度的测量

根据一维弹性波理论,提出了一种应用行波杆对混凝土内应力波速度进行测量的方法,介绍了该方法的测量原理。设计了该方法中行波杆的长度、外径和材质等关键参数,并构建了在爆炸载荷驱动下的混凝土实验模型,配置了测试系统．实验结果表明,行波杆设计方法正确,各项参数符合测试需求,实验数据真实可靠．     

爆炸载荷作用下混凝土内应力波速度的测量

根据一维弹性波理论,提出了一种应用行波杆对混凝土内应力波速度进行测量的方法,介绍了该方法的测量原理,设计了该方法中行波杆的长度、外径和材质等关键参数,并构建了在爆炸载荷驱动下的混凝土实验模型,配置了测试系统.实验结果表明,行波杆设计方法正确,各项参数符合测试需求,实验数据真实可靠.     

数值模拟锥形杆对反射应力波的影响

应用锥形杆获得放大应力波信号过程中,过渡锥面形成的反射应力波和所要测反射波叠加,要区分开来就必须获得在相关锥形杆和入射波条件下锥面反射波的情况。采用数值模拟和部分实验验证相结合的方法来研究该问题。其中模拟过程分2部分,其一为在锥形杆形状固定的情况下分别模拟对不同宽度的入射波(矩形、三角和梯形)所形成的反射波的影响,其二为对于SHPB实验中常用的矩形入射波,讨论不同的锥体几何参数(特征长度、小端直径)的变化对反射应力波的影响。数值模拟结果表明:当入射波宽度和锥体的特征时间tL=L/C0接近的情况下,锥体对反射波波形的影响很大,而对于实际应用中的锥形杆及相应的梯形入射脉冲,如果锥体的特征长度远小于子弹的长度(10%),小大端的直径比d/D0.8的情况下,反射波应力可以按阶梯截面过渡杆进行计算,反射波从峰值应力处到平台区的过渡时间与入射脉冲上升沿时间接近,反射波上升沿、下降沿和波宽与入射脉冲基本一致,锥体特征长度对峰值应力的影响小于d/D值的影响。     

分段杆高速侵彻混凝土数值模拟研究

针对撞击速度2~6 km/s的理想分段杆的侵彻效应,采用数值模拟方法对其进行研究.介绍分段杆式弹研究现状及分段杆侵彻效能数值仿真并进行分析,获得分段杆侵彻效能与分段体数目、间隔和撞击速度的关系.计算结果表明,分段杆能有效提高侵彻深度和效能.     

卵形杆弹侵彻混凝土靶的有限元数值模拟

介绍了一种适用于侵彻计算的混凝土材料模型,通过所建的有限元程序对杆弹侵彻混凝土靶进行了数值模拟.正侵彻的计算结果和实验结果具有较好的一致性,能够模拟杆弹侵彻混凝土靶的成坑和损伤分布情况;对不同倾角和初速的斜侵彻进行了模拟计算.结果表明,该文方法和所建程序是合理的、有效的,为混凝土侵彻过程的数值分析提供了参考.     

阀门导向杆撞击应力数值分析

基于AMESim软件对一种排气阀建立了动力学分析模型,求解了导向杆与主阀芯、主阀芯与阀座撞击时刻的最大撞击速度;基于Abaqus软件建立了发生碰撞部件的有限元模型,求解了该撞击速度对应的最大撞击应力。研究结果表明：采用的数值分析方法可为阀门导向结构的强度设计和试验预示提供指导。     

装甲钢中的夹层材料对抗弹性能的影响

利用一维Hopkinson压杆实验装置和模拟穿甲实验研究了 4 3ПCM装甲钢中间放置聚脂、橡胶、有机玻璃和纸板后界面的冲击波特性和复合装甲结构的抗弹性能。结果发现 ,所放材料可以降低穿过界面的冲击波的强度 ;在装甲钢中放置这些材料后会降低装甲钢的抗弹性能     

导纳控制算法在主动侧杆系统中的应用

为解决主动侧杆系统操作平顺性的问题,对柔顺控制算法里的导纳控制算法进行分析。将柔顺控制技术运用到主动侧杆系统中,用来优化主动侧杆系统中杆力与杆位置的关系;将导纳控制算法运用到主动侧杆系统中,提高主动侧杆系统的运动柔顺性,达到优化杆力和杆位移的目的。仿真验证结果表明：该算法能提高飞行员输入推力指令的带宽,提高飞机的操纵品质。     

PVDF应力计在起爆试验研究中的应用

自制了2mm2mm的PVDF应力计,给出了动态测试技术和动态标定曲线,并对传爆序列长通道起爆传爆试验中的压力波形进行了测量,对测量结果进行了定性分析。文章还指出了PVDF应力计测试中的若干注意事项。     

波形整形器在火工品高过载试验中的应用

改进了传统的霍普金森压杆(Hopkinson)技术,采用输入波形整形技术,使加载波形更能满足火工品实际加载环境的需要,从试验得出使用整形器最大的特点是可以获得比较光滑的入射波,降低波的弥散效应,可消除高频振荡,明显改善加载波的质量, 有较长的上升前沿时间,并且可以获得更接近常应变率的动态加载条件.同时,根据理论预估模型对不同形状的紫铜整形器进行计算,与试验结果对比表明,该预估方法可行.     

利用盈利波测量涂层的结合强度

基于探索评价涂层抗拉结合强度方法的目的，考虑到激光冲击法测量涂层的抗拉伸结合强度时应力难于测量的情况，依据一维应力波的线性理论：在杆的一端撞击产生一压应力脉冲，此脉冲传到自由端后将反射为拉应力脉冲，当在杆的自由端有涂层薄膜时这一应力对涂层界面产生拉伸作用，如果这一应力幅值足够大就会将其拉开，以此实现抗拉结合强度测量。文中分析了应力波在涂层界面处产生拉应力的规律，利用Hopkinson压杆技术产生和测量应力脉冲。以此测量了铁基涂层的结合强度，证明了方法的有效性。     

冲击波壁面反射压カ的压杆测试法

为测量爆炸容器壁面反射压力，设计了一种压杆测压系统，对应力波在压杆中的传播进行了数值模拟，分析了压杆测压系统的频响、可测量下限和有效测量时间。对于直径为8 mm的钢质压杆系统，其频响约为115 kHz，使用电阻应变片可测量下限约为3.6 MPa．将压杆测压系统成功应用于小比距离爆炸冲击波测试，获得了较理想的结果，测量最大压力约1.2 GPa．研究表明压杆测压是一种原理简单、量程大、频响高、成本低、抗干扰能力强的方法，可用于爆炸近区壁面反射压力测试。     

光子多普勒测速仪与压杆相结合的冲击波反射压力测试技术

为在强电磁干扰环境下测量爆炸冲击波的壁面反射压力,将光子多普勒测速仪(PDV)与压杆相结合,设计了一套压力测试系统。采用滑动安装结构消除探头在应力波作用下产生的轴向速度,根据杆中弹性波多次反射的压杆自由面速度曲线,提取起跳点,拟合得到了压杆声速。对压力测试系统进行了响应特性、有效测量时间和测量下限分析,并采用该系统测量了球形炸药爆炸的冲击波反射压力。研究结果表明：该系统频响低于杆表面粘贴的应变片电测系统,测量下限优于应变片电测系统;测得的球形炸药爆炸的冲击波最大反射压力为463.5 MPa,上升沿为5 μs;PDV和压杆相结合的冲击波壁面反射压力测试技术可行。     

分离式大直径Hopkinson杆实验技术研究进展

分离式大直径Hopkinson杆(SHB)是一种用于研究混凝土和其他非均匀材料动态力学性能的重要手段,杆直径增大会导致传统分离式Hopkinson压杆实验技术的基本假定失效,因此对实验技术、数据处理及实验结果分析等形成了新的挑战。介绍了大直径SHB杆实验技术的发展历程,总结了杆直径增加所带来的几何弥散效应、试件应力均匀性、试件端面平行性和横向惯性效应等问题及相应的解决方法,分析了大直径SHB实验技术的研究方向和热点问题。     

垫片提高抗冲击能力的应力波衰减机理

引信零部件抗高过载冲击,目前大多文献和资料提到用弹塑性垫片材料进行缓冲、吸能,但是缓冲理论并不能解释垫片提高引信零部件耐高过载能力.为此,提出垫片提高引信零部件抗冲击能力的机理主要是应力波反射衰减,即机械滤波.根据应力波在不同界面的反射与透射理论,冲击应力波在通过结构件与垫片的分界面时,因大部分被反射而衰减,垫片提高被保护件抗冲击能力的主要原因不是弹性缓冲,而是机械滤波;垫片对于被保护件质心惯性加速度影响很小,却能显著衰减骑在质心加速度曲线上的应力波,降低二者的合力尖峰,并减少往复振动冲击的破坏.仿真表明:垫片滤波说比缓冲说更合理,并且,波阻抗越小的垫片,机械滤波效果越好;只要远小于有效缓冲厚度,垫片厚度对机械滤波贡献不大;使用不同材料的两层垫片优于同厚度的单一材质垫片,多层更好.     

含能材料部件几何量测量技术应用进展

总结了含能材料部件及其几何量测量的相关定义,并从机械量具测量、固定式三坐标机测量、便携式坐标测量、光学非接触三维测量四方面综述了国内外含能材料部件几何量测量技术的应用进展,分析了各种测量技术的优缺点,提出了光学非接触测量技术在含能材料部件几何量测量方面的应用前景,并指出了未来含能材料部件在不同精度要求、尺寸范围内的几何量测量技术发展方向。     

大当量战斗部爆炸冲击波测试系统设计及应用

介绍一种适用于大当量战斗部爆炸冲击波的测试系统.该系统是基于存储测试技术设计的,主要包括系统结构、工作原理、软硬件设计、数据处理方法;并成功应用于某弹战斗部静爆冲击波超压的测试,取得了可靠的数据;试验表明,系统能够满足大当量战斗部爆炸冲击波的测试要求,相对有线式的传统冲击波测试方法,具有明显的优势.     

Particle Velocity Measurement for Spherical Wave in Solid

An experimental technique for research on spherical divergent wave propagation in a solid has been developed, in which the source of generating spherical wave is a center initiating explosive charge designed in a mini-spherical shape with yield equivalent to 0. 125 g and 0. 486 g TNT and a set of circular electromagnetic particle velocity gages is used to record the particle velocity histories. By using the circular electromagnetic particle velocity gages, the signal outputs not only are unattenuated due to the geometrical divergence, hut also represent the average of the measured dynamic states of the medium over a circle on the wavefront. The distinctive features of this technique are very useful for the study of spherical divergent wave propagation in a solid, especially in an inhomogeneous solid, and the corresponding material dynamics. Many experimental measurements were conducted in polymethylmethacrylate （PMMA） and granite by means of the technique, and the reproducibility of tests was shown to be good. The measurement technique of the circular electromagnetic particle velocity gages is also suitable to the case of cylindrical wave.