PELE弹丸靶后破片尺寸分布研究EI北大核心CSCD

横向效应增强型弹丸(PELE)靶后毁伤效果与穿靶后形成的破片数量及大小密切相关。依据Mott-Grady破碎理论和PELE弹丸壳体膨胀过程假设,提出了弹丸壳体破片尺寸分布范围的理论分析方法,并通过实验回收弹体破片尺寸的统计分析,验证了理论分析方法的合理性。理论与实验研究表明,PELE弹丸壳体破片尺寸分布与壳体材料密度、破碎耗能、临界破碎应变、应变率等因素相关;破片的环向宽度和数量受内芯材料的影响较大,存在随着内芯材料的密度和弹性模量的增加前端破片环向宽度减小,数量增多,径向飞散速度变大的规律;但从实验结果看,外壳破片轴向长度则受内芯材料的影响较小,主要与弹靶碰撞速度相关。     

PELE弹丸靶后破片尺寸分布研究

横向效应增强型弹丸(PELE)靶后毁伤效果与穿靶后形成的破片数量及大小密切相关。依据Mott-Grady破碎理论和PELE弹丸壳体膨胀过程假设,提出了弹丸壳体破片尺寸分布范围的理论分析方法,并通过实验回收弹体破片尺寸的统计分析,验证了理论分析方法的合理性。理论与实验研究表明,PELE弹丸壳体破片尺寸分布与壳体材料密度、破碎耗能、临界破碎应变、应变率等因素相关;破片的环向宽度和数量受内芯材料的影响较大,存在随着内芯材料的密度和弹性模量的增加前端破片环向宽度减小,数量增多,径向飞散速度变大的规律;但从实验结果看,外壳破片轴向长度则受内芯材料的影响较小,主要与弹靶碰撞速度相关。     

壳间连接形式对双层壳声辐射性能的影响

研究流场中受径向点激励的有限长双层圆柱壳壳间用实肋板连接或用托板连接对其振动和声辐射性能的影响。壳体的振动用Flügge壳体方程描述,将加强构件等价为对内外壳体的支持力,实肋板作用可以等价为周向、轴向和径向三个方向的力和轴向弯矩作用到壳体上。托板近似简化为拉压杆件进行计算,并推导了托板的动反力公式,然后将其引入壳体振动方程,最后求解双壳体声-流体-结构耦合方程,计算结果用辐射声功率、表面振动均方速度级和辐射效率的形式表示。在数值分析部分,讨论了壳间连接型式变化对双层圆柱壳的声辐射性能的影响,分析了托板和实肋板的差别。得出结论:壳间连接越紧密,对应的双层加筋圆柱壳的辐射声功率越高。     

圆锥壳-圆柱壳-球壳组合结构自由振动分析

基于Reissner薄壳理论,采用区域分解法分析了不同边界条件下圆锥壳-圆柱壳-球壳组合结构的自由振动。首先在壳体连接处将组合壳体分为独立的圆锥壳、圆柱壳和球壳,并将各个子壳体沿旋转轴线分解为若干自由壳段;然后将所有壳段分区界面(包括边界界面)的位移协调方程通过分区广义变分和最小二乘加权残值法引入到组合壳体的能量泛函中;最后将壳段位移场变量的周向分量和轴向分量分别以Fourier级数和Chebyshev多项式展开,通过变分后得到整个组合壳体的离散动力学方程。将区域分解法计算结果与有限元软件ANSYS计算结果进行对比,验证了区域分解法在分析圆锥壳-圆柱壳-球壳组合结构自由振动的正确性和计算精度,并分析了组合壳体长径比及厚径比对自由振动频率的影响。     

水下结构辐射噪声工程估算方法

机械噪声是水下航行器主要噪声源之一。首先分析机械设备辐射噪声的整个传递途径,然后就壳体振动到辐射噪声预报环节展开理论和实验研究。通过模型实验测得内外壳结构振动加速度分布,经过计算分别获得内外壳结构振动均方速度,结合加肋圆柱壳分频段辐射效率公式,分别采用内外壳结构振动均方速度对结构辐射声压进行预报计算,并与实验结果进行对比分析。分析表明计算结果与试验吻合良好,得出对于双壳体结构,可由内壳体结构振动预报辐射噪声的结论,验证通过壳体结构振动预报辐射噪声方法的可行性,该方法具有较好的工程应用价值。     

脉冲X光摄影法测量柱壳内爆膨胀速度的研究

为提高脉冲X光摄影法测量柱壳内爆膨胀速度的准确度,建立柱壳内爆条件下的膨胀速度分析计算模型,可根据壳体膨胀形状曲线准确计算出真实膨胀速度变化曲线,并采用TNT标准圆筒试验对比脉冲X光测量法与狭缝扫描测量法的速度曲线,最后选取典型复杂工况进行尝试性应用。实验结果表明:在无稀疏波影响的区域,两种测量方法获得的铜管膨胀速度曲线吻合较好,表明该模型具有较高的精度;且对于水介质约束条件下的铜管内爆膨胀实验,也能够准确量化出壳体的速度变化过程,表明该方法能够应用于复杂工况下柱壳内爆膨胀速度的准确测量。     

轴向预制破片战斗部的设计研究

为了研究壳体厚度、炸药爆速、起爆点距离3种因素对轴向预制破片战斗部平均飞散角的综合影响,利用LS-DYNA动力有限元程序,采用Lagrange算法对轴向预制破片战斗部的加速过程进行了数值模拟.以破片平均飞散角为指标,应用正交优化方法针对3种因素对破片平均飞散角影响规律和主次关系进行了分析.结果表明,壳体厚度是主要影响因素,炸药爆速次之,起爆点距离影响最小;并得到了影响破片平均飞散角的3种因素各水平的最优组合,优化之后对应的破片平均飞散角为4.520°.     

层合中厚浅球壳受撞击时的非线性动力响应分析

建立了正交铺设层合中厚浅球壳在任一位置受撞击载荷作用的非线性运动微分方程,根据Hertzian定律,考虑撞击物与浅球壳之间的弹性接触效应,确定了壳体在其接触处所承受的冲击力。对此非线性动力问题,采用有限差分法与时间增量法求解。算例中,讨论了撞击物的速度、壳体中曲面曲率半径及接触点位置对壳体所受冲击载荷及其位移响应的影响。     

复合材料纵横加筋圆柱壳自由振动分析

使用能力法分析了两端简支复合材料纵横加筋圆柱壳的自由振动特性,从Love’s理论出发,分别计算壳体面板和纵横加筋结构的应变能和动能,在计算加筋结构应变能和动能时,将加筋结构的作用影响平均在整个壳体区域。然后代入Lagrange方程得到频率方程。通过比较,计算方法所得到的结果与文献比较吻合。采用平均法计算的结果比采用离散方法计算的结果偏小。还研究了壳体和加筋结构参数的变化对圆柱壳自由振动频率的影响。     

基于区域分解的圆锥壳-圆柱壳-圆锥壳组合结构自由振动

提出一种分区广义变分和最小二乘加权残值区域分解法来分析圆锥壳-圆柱壳-圆锥壳组合结构的自由振动。首先将组合结构分解为圆柱壳、圆锥壳子结构,为获取组合壳体的高阶振动特性,进一步将圆柱壳、圆锥壳子结构分解为圆柱壳段和圆锥壳段。采用分区广义变分和最小二乘加权残值法将各壳段分区界面上的位移和转角协调方程引入到组合壳体的势能泛函中,使组合壳体的振动分析问题,归结为在满足分区界面位移和转角协调条件下的无约束泛函变分问题。圆柱壳段及圆锥壳段位移变量的周向和轴向(或母线方向)分量分别以Fourier级数和Chebyshev多项式展开。将区域分解法计算出的组合壳体振动频率与有限元软件ANSYS结果进行对比发现,两者非常吻合,验证了区域分解方法的收敛性和计算精度。     

桩孔爆破在复杂环境中的实施方法和安全措施

浅析在复杂环境中桩孔控制爆破的实施方法,介绍了爆破设计参数的计算和确定、直孔掏槽方式以及毫秒延时起爆时间的选定。着重强调施工的安全措施,选择合理的最大振动速度,确定最大段药量控制爆破震动的危害,并且采用严格的防范措施控制飞石、冲击波、噪音以及毒气的危害。     

城镇浅孔爆破逐孔起爆合理延时的研究

以昆明市某深基坑爆破开挖工程为背景,构建浅孔逐孔起爆的三维数值计算模型,对不同延时的应力时程和质点峰值振速进行数值模拟,获得浅孔逐孔起爆的合理延时。模拟研究结果表明:延时35 ms、50 ms均可获得良好的岩石破碎效果,但延时35 ms引起的质点峰值振速更小,故针对工程要求的松动爆破,延时35 ms的逐孔起爆模型效果更佳。现场试验结果表明:延时35 ms的方案从岩石破碎、飞石及振动等各方面综合来看,效果是最佳的,验证了数值模拟计算结果的正确性。     

城市高架桥控制爆破飞散物防护技术研究与实践

爆破飞散物是引起爆破安全事故的主要因素之一,文章针对南京城西干道高架桥爆破,系统分析了拆除爆破中爆破产生飞散物的类型和产生的原因,通过试验和爆破实践,提出了预防其危害的有效措施。对在城市复杂环境下提高爆破飞石控制的可靠性、保证拆除爆破的安全、减小爆破事故危害有重要参考意义。     

控制爆破在互道立交桥工程中的应用

根据工程特点,通过利用新的爆破方法,运用预裂爆破和挤压爆破相结合,孔内孔外微差延迟相结合的爆破技术,降低了爆破震动,减少了爆破飞石,取得了良好的爆破效果.     

深圳宝安区场坪爆破工程设计

设计主要针对在城市复杂环境下进行场坪爆破,通过爆破方案选定及孔网参数的设计,实现控制爆破震动和爆破飞石、磙石的危害,确保爆破施工安全、高效、顺利进行.     

中深孔爆破在金山采石场的应用

为完成月爆破方量20 000 m3,金山采石场采用中深孔爆破.由于周围环境比较复杂,确定采用正方形布孔,对角式斜向起爆的爆破方案,并对爆破震动和飞石进行了安全校核.从爆后效果来看,爆破震动和飞石得到了很好的控制,大块率控制在了2%以内,达到了预期的目的.     

台阶法隧道掘进爆破时地表及邻近隧道的振动响应

在隧道掘进爆破设计时,基于最小二乘法,得到了台阶法爆破施工时地表振速的萨道夫斯基公式,并结合数值分析软件ANSYS/LS-DYNA模拟了爆破振动对邻近隧道的影响。结果表明:地表振动速度随比例距离的增加呈指数形式衰减,上台阶爆破时的K值比下台阶爆破时大,而α值基本不变;邻近既有隧道迎爆侧各测点沿X方向（炮孔径向）振速峰值最大,背爆侧各测点振速峰值最大时的方向是变化的;背爆侧振速峰值远小于迎爆侧,且迎爆侧拱帮位置振速峰值最高,应作为重点支护对象。     

一种新型聚能装药穿墙装置的设计与实验

针对反恐维稳行动中快速破除墙体障碍物的问题,提出了利用小型穿墙弹和水压爆破组合式拆除方法。对单发穿墙弹的质量比、装药形状、药型罩壁厚等进行了设计优化,并进行了单发穿墙弹和水压爆破的组合实验,得出了爆破后的穿墙效果。实验证明,利用穿墙弹和水压爆破相结合的方式能实现对一定厚度混凝土墙体的瞬间破除。     

立体交叉隧道爆破振动响应分析

为了研究两隧道立体交叉时上方新建隧道爆破对下方隧道的影响,通过数值仿真分析上方隧道采用两种不同方法爆破施工对下方隧道衬砌的影响。结果表明:上方隧道采用两台阶法下台阶爆破时,下方隧道衬砌振速最大值超过了振速阈值;采用三台阶爆破时,下方隧道衬砌振速明显减小,且振速均在安全阈值之内;上方隧道爆破后,下方隧道衬砌拱顶振速和振动加速度圈从内到外衰减。爆破振动使下方隧道衬砌在拱顶处出现应力最大值。两台阶与三台阶爆破振速相比,三台阶法预留下台阶可以使振速衰减的更明显。     

薄壁筒型钢筋混凝土水塔的控制爆破拆除

介绍了采用外敷填埋药包定向爆破,通过合理选择爆破方案、合理设计爆破切口、优化爆破参数,并采取了一系列安全防护措施,成功地拆除了高 40 m、壁厚 0.12 m 的薄壁筒型钢筋混凝土水塔.