带壳装药爆炸毁伤混凝土的数值模拟

为研究壳体对混凝土毁伤效果的影响规律,运用AUTODYN-2D对裸装药和不同厚度钢壳装药爆炸毁伤混凝土进行了数值模拟,结果表明,裸装药爆炸毁伤混凝土后的有效破坏区半径R2值比薄壳体时的小,但比较厚钢壳体时的大,这与试验结果吻合.壳体的存在对于最终毁伤效果的影响,视钢壳体的厚度而定.     

单个装药混凝土爆破毁伤效果敏感性分析

探究装药类型、壳体厚度、装药量和起爆深度等4个主要因素对混凝土爆破毁伤效果的贡献大小,以此确定较敏感或最敏感因素,提高混凝士中爆破毁伤效果。以单个装药在混凝土中爆破为背景,在正交试验优化组合基础上借助AUTODYN数值模拟软件对爆破毁伤效果的影响因素进行了敏感性分析。研究结果表明。不同影响因素对爆破毁伤效果的敏感性具有较大的差异,4个因素对爆坑体积的敏感性作用从大到小依次为:起爆深度、装药量、装药类型、壳体厚度。最后,利用量纲分析法建立了多因素作用下爆坑体积的数学理论模型,说明由正交试验方法得出的敏感性结果较为合理。     

基于体积填充法的弹体侵爆一体毁伤效应研究

弹体侵爆一体试验很难区分侵彻和爆炸两种荷载的毁伤权重，目前亦未有较成熟的方法模拟弹体侵彻动爆一体的全过程。针对此问题提出一种基于体积填充法的弹体侵爆一体数值模拟方法，在背景网格中通过体积填充生成炸药材料，同时赋予其与弹壳相同的初始速度，设置流固耦合算法约束弹壳与炸药协同变形和运动，同步侵彻目标介质后静态或动态起爆炸药。利用经验公式对惰性弹侵彻过程进行了模型验证，完成了侵彻静爆一体和侵彻动爆一体全过程数值模拟，给出混凝土介质内部压力场、表面成坑和成坑深度的变化规律，量化分析了侵爆一体过程中侵彻和爆炸两种荷载的毁伤权重。结果表明：当侵彻静爆一体时，目标介质内未消散的侵彻波场会与爆炸冲击波场叠加，其压力峰值较侵彻后装药静爆的单一爆炸波场有所提高，但不明显；当侵彻动爆一体时，炸药的动爆效应使得介质内爆炸冲击波场呈现出不规则的球形分布，速度方向峰值压力提高20%以上，在固定着靶速度的情况下，起爆时间越晚，表面成坑越小，成坑深度越大；在固定起爆深度的情况下，着靶速度越大，表面成坑越小，成坑深度越大。     

带壳装药在多层介质中爆炸的数值模拟研究

带壳装药在多层介质中爆炸,涉及到炸药与壳体、炸药与多层介质、壳体与多层介质等之间的相互作用,以及冲击波在多层介质中的传播和衰减,是一个极其复杂的作用过程.所述的多层介质由土壤、混凝土和空气组成.用数值模拟的方法研究了裸露装药和带壳装药在多层介质中爆炸的全过程.在数值模拟中引入了ALE算法,可避免物质的大变形引起的单元畸变和计算困难.研究了壳体的变形规律,对比分析了裸露装药和带壳装药对多层介质的破坏作用,得出了壳体对装药爆破作用效果的影响.     

侵爆作用下混凝土靶破坏效应试验与数值模拟

基于混凝土靶体的中低速侵彻后浅埋爆炸试验,开展装药长径比为5的混凝土预留孔爆炸、侵彻后裸装药爆炸及侵彻后带壳装药爆炸数值模拟研究.对比数值模拟与试验结果,验证了数值模拟模型及参数设置的合理性.结合数值模拟结果及量纲分析方法,确定了影响侵彻后带壳装药爆炸毁伤效果的主要影响因素.对比预留孔爆炸及侵彻后爆炸毁伤效果,分析了侵...     

纤维增强攻坚战斗部在混凝土中爆炸威力试验研究

为考核纤维增强攻坚战斗部在混凝土中的爆炸毁伤效应,对裸装药、复合材料壳体、钢壳体装药在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,裸装药爆炸产生的破坏区域大于复合壳体及钢壳体装药;复合材料壳体装药在阻抗匹配方面要比钢壳体装药好,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。     

球缺型EFP毁伤混凝土墙试验与数值仿真研究

为深入研究混凝土类目标在聚能装药作用下的侵彻效应和毁伤机理,设计一种大口径Φ120 mm球缺型EFP聚能装药,开展不同炸高下毁伤大尺寸混凝土墙试验。基于修正参数的RHT模型进行数值仿真,仿真结果与试验数据的最大相对误差为9.8%,表明RHT模型的修正效果较好,数值模型可靠。在此基础上,分析炸高对毁伤效果的影响,并对EFP侵彻体与爆炸冲击波的联合毁伤元特性进行研究。结果表明：所设计的EFP聚能装药毁伤混凝土墙时,能够形成具有较大直径和深度的漏斗坑;炸高为20～60 cm时,随着炸高的增大,漏斗坑直径逐渐减小,漏斗坑深度呈先减小再增大再减小,并逐渐稳定的趋势;炸高为20 cm(1.67倍装药直径)时,能够获得直径和深度都较大的漏斗坑,此时漏斗坑直径为6.83倍装药直径,漏斗坑深度为2.30倍装药直径;EFP侵彻对漏斗坑的形成起主导作用,在一定炸高范围内,爆炸冲击波对漏斗坑直径有增大作用,其与EFP侵彻体的耦合能够在一定程度上提高漏斗坑深度。     

水中爆炸的殉爆试验方法

为了研究弹药水中爆炸的安全性,依据水中爆炸的特点,建立了一种利用冲击波峰值压力和气泡周期判断水中殉爆的试验方法,可以确定炸药的殉爆距离、殉爆安全距离以及被发装药的殉爆反应程度,通过水中爆炸试验进行了验证。结果表明:主发装药为带壳1.5 mm铝壳的GUHL-1装药、被发装药为带壳1.0 mm铝壳的RS211装药时,殉爆距离L100约为60 mm,殉爆安全距离L0约为120 mm。根据水中爆炸的冲击波压力和气泡周期可以可靠地判断被发装药是否发生殉爆,并可以定量估算被发装药的反应程度。     

钢筒内衬爆炸水井设计中的几个动力学问题研究

以3 kg 2,4,6-三硝基甲苯（TNT）炸药在内径和深度均为11 m的内衬钢筒混凝土围堰爆炸水井中的爆炸为研究对象,数值模拟研究了筒壁厚度、混凝土围堰厚度对钢筒受力与变形的影响,以及水井内设置气泡帷幕对提高设施安全性等爆炸水井设计中关注的几个动力学问题。结果表明：水井内水中爆炸冲击波参数与P. Cole公式计算结果基本吻合;钢筒内壁不利的受力与形变部位都出现在装药中心水平线以下的筒体部位,直到壁厚达到50 mm时距筒底1.60 m处等效塑性应变仍可达到0.001 6,不满足强度理论判断条件;取钢筒厚度为20 mm,外加0.5 m厚混凝土围堰时,内衬钢筒爆炸水井符合安全性强度设计要求;在水井底部设置半径为4.9 m、厚度为0.05 m气泡帷幕时,可使筒壁处的冲击波压力峰值降低40.6 %;对于壁厚为20 mm的钢筒,采用气泡帷幕衰减冲击波措施时,混凝土围堰厚度达到0.35 m就能满足安全性设计要求。上述结论可为内衬钢筒爆炸水井结构设计和安全性评估提供方法及依据。     

碳纤维壳体壁厚对陶瓷球初速及性能的影响?

为控制低附带毁伤战斗部中杀伤元的杀伤范围及杀伤威力,研究战斗部壳体厚度对初速及性能的影响。将炸药与陶瓷球混合构成新型复合装药结构,采用LS-DYNA软件对不同壁厚的战斗部进行数值模拟,从中筛选出壁厚为2、4、6 mm的壳体,进行静爆试验。对比分析得出,仿真与试验结果规律吻合较好,陶瓷球的初速与壳体厚度线性相关。相同装药结构中,随着壳体厚度的变化,爆轰瞬间,陶瓷球的初速、强度、毁伤效能等均有相应变化。可适当调节壳体壁厚来控制陶瓷球的初速。     

Effect of Shell Coating Techniques on Dynamic Response of Photoconductive Core/Shell Nanorod Arrays

Efficient carrier collection in the core/shell nanowire (nanorod) arrays requires a high quality interface between core and shell materials. A highly conformal shell layer around nanorods can lead to fast dynamic response in photoconductive devices by a radial charge flow. Therefore, choice of the deposition technique for the conformal shell layer becomes crucial. In this study, the dynamic response of indium sulfide (In₂S₃) nanorods/silver (Ag) core/shell devices is compared in which Ag shell layers are deposited by different physical vapor deposition (PVD) techniques. In₂S₃ nanorods are fabricated by glancing angle deposition. The core/shell devices with Ag shell sputtered at a relatively high working gas pressure (≈3 × 10⁻² mbar) produce the highest photocurrent compared to other devices in which more directional incident flux (with working gas pressure of ≈3 × 10⁻³ mbar) is utilized for Ag shell layer. The reduced transit times indicate a conformal shell achieved by the high pressure sputtering technique that has a wide angular distribution flux. In addition, a more directional flux yet with a small angle (≈30°) incidence with respect to the substrate surface normal also helps increase the photocurrent. Such simple and scalable PVD techniques are shown to offer alternative fabrication approaches in producing high quality core/shell nanostructures.     

壳体结构设计对产品造型的影响

从结构要素在产品设计中所发挥的作用出发,指出壳体作为产品的"外衣",其结构设计必然对产品造型有重要影响。并以壳体的组成为切入点,分别从壳体的内部结构、连接结构、装配结构3个方面对该论点进行了详细阐述。     

乳化剂HLB值对蜜胺树脂微胶囊团聚现象的影响

目的研究Span-80/Tween-80和SDBS/曲拉通X-100这2种复配乳化剂的不同HLB值(表面活性剂的亲水亲油平衡值)对正十四烷/蜜胺树脂微胶囊团聚现象的影响。方法调节2个系列复配乳化剂的HLB值,通过原位聚合法制备正十四烷/蜜胺树脂相变微胶囊。制备的相变微胶囊采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TG)表征其化学结构、表面形貌和热学性能。结果使用Span-80/Tween-80复配乳化剂制备相变微胶囊,当Span-80/Tween-80复配乳化剂的HLB值为12.03时,微胶囊表面形貌和热性能良好,且团聚现象最少。使用SDBS/曲拉通X-100复配乳化剂制备微胶囊,当HLB值为12.78时,相变微胶囊的表面形貌、粒径分布和分散性均较好,团聚现象少,潜热较高,为135.6 J/g,热稳定性较好。结论乳化剂HLB值对蜜胺树脂相变微胶囊性能有重要影响。     

白贝粉对均聚聚丙烯非等温结晶行为的影响

采用差示扫描量热仪（DSC）研究了白贝粉（SP）对均聚聚丙烯非等温结晶行为的影响,采用莫志深法对其结晶动力学进行了分析。结果表明：由生物合成的,主要成分为碳酸钙（CaCO3）的白贝粉,对聚丙烯（PP）有很强的B成核作用,且随着其填充量的增加而增强,在5wt％填充量时β晶的含量达到最大。Kissinger公式计算结果显示成核剂的加入提高了结晶活化能。     

金属圆柱壳参数变化对缓冲吸能的影响

根据能量守恒以及角度增量叠缩法研究得到了圆柱壳在采用不同的材料以及不同几何参数时的冲击块的速度位移曲线、圆柱壳的载荷以及瞬时载荷位移历程曲线，计算结果说明改变圆柱壳的材料以及几何参数可以确定合理的平均载荷以及瞬时载荷位移历程曲线，还可以通过增加圆柱壳的数量减少圆柱壳在塑性变形叠缩过程中的垂直位移。     

柱壳液力成形弹性稳定性分析

利用非线性弹性稳定性理论,分析研究了壳体液力成形工艺中的开口圆柱壳弹性稳定性问题。计算结果表明不仅非线性弹性临界载荷远低于线性弹性临界载荷,而且更重要的是内压很大程度上有助于提高柱壳轴向弹性临界屈曲载荷,这样为内高压成形工艺提供了弹性失稳理论依据。     

用于壳体自由振动分析的广义协调元

本文采用基于解析试函数的广义协调四边形膜单元和中厚板单元构造了平板型4节点壳体单元,并将其用于壳体振动分析。该壳体单元具有列式简单,易于编程的优点,通过数值算例表明,该单元计算精度高,非常适合工程计算     

某壳体断裂原因分析

目的分析某产品壳体在靶场试验中出现断裂疵病的原因,并提出预防和改进措施。方法通过对断口进行宏微观观察、金相组织检查和化学成分分析检测、力学性能试验、验证试验及强度计算等,初步确定了壳体断裂性质和原因。结果对改进结构的壳体进行了结构强度的验证试验,经对射击试验后回收的壳体进行拆分检测,原发生断裂现象的位置无破坏、裂纹现象,变形量满足产品图定要求,改进结构的壳体结构强度满足要求。结论通过验证试验再次确定了断裂原因:壳体密封圈槽处壁厚差超差;壳体材质C元素含量偏高,材料的脆性较大;断口处材料偏析严重;结构设计强度裕度不足。根据壳体断裂原因,提出了相应的预防措施。     

管壳式换热器壳程的传热强化

本文介绍管壳式换热器壳程的强化传热技术,简述换热器壳程的典型结构、性能,分析强化传热机理。