炸药爆轰合成超微金刚石的数值模拟

爆压对炸药爆轰合成超微金刚石的得率有很大影响,而实验过程中很难对它进行准确地观察和测量.本文用有限元动力学程序模拟爆轰产物的膨胀过程,得到炸药整个爆轰及膨胀过程中压力p随时间t的变化历程,对各种装药条件、约束条件、保护条件、起爆方式做了模拟,对计算结果与实验结果进行了比较,结果表明两者是一致的.     

炸药爆轰合成超微金刚石的数值模拟

爆压对炸药爆轰合成超微金刚石的得率有很大影响，而实验过程中很难对它进行准确地观察和测量．本文用有限元动力学程序模拟爆轰产物的膨胀过程，得到炸药整个爆轰及膨胀过程中压力p随时间t的变化历程，对各种装药条件、约束条件、保护条件、起爆方式做了模拟，对计算结果与实验结果进行了比较，结果表明两者是一致的．     

无网格方法在爆轰数值模拟中的应用

以SPH算法为代表的无网格方法在爆轰波的数值模拟中具有明显的优势,采用SPH算法模拟高能炸药水下爆炸爆轰过程,得到了压力、速度等时历曲线.将数值模拟结果与理论和实验方法得到的结果进行了对比分析,表明SPH算法非常适宜处理高能炸药水下爆炸的极短瞬时具有大变形和高度非均匀的动力学极端情形,且求解结果已达到了较高的精度。     

基于物质点法的超高速碰撞问题研究

传统的网格算法在处理材料大变形问题时,会遇到拉格朗日算法中网格畸变严重以及欧拉算法中无法清晰描述各物质分界面,处理耦合作用困难等问题.物质点法(MPM)是一种无网格算法,它继承了拉格朗日法和欧拉法两者的优点,克服了两者的缺点.介绍了物质点法的离散形式、人工粘性和时间步,引入von-Mises强度模型和shock状态方程,用FORTRAN90编制了相应的计算程序MPM-EXPLICIT.利用此程序对超高速冲击碰撞问题进行了数值计算,将计算结果和试验结果进行了比较,两者吻合较好,这也验证了自编程序的正确性.最后讨论了弹丸不同材料,不同冲击速度对碎片云形状的影响.     

分子间炸药EAR的爆轰行为

为了找出分子间炸药的爆轰机理 ,通过实验和数值模拟方法研究了EAR15炸药的爆轰行为 .结果表明 ,EAR15是非理想炸药 .因为在爆轰区参加反应的和未反应的硝酸铵 (AN)都从界面上吸收能量 ,从而导致了炸药的非理想爆轰特性 .由实验数据可知 ,爆轰波阵面上仅有 19% - 4 9%的AN发生了反应 ,其余呈惰性     

基于稀疏点的三维模拟插值算法

对三维模拟插值问题进行了探讨，指出现有的一些插值算法不适应信息点较少的情况．介绍了B-样条插值的有关理论和特点，在此基础上，构造了一种基于稀疏点信息的三维模拟插值算法．该算法的思想是将三维插值问题化作稀疏矩阵的插值问题，利用B-样条函数分别对稀疏矩阵的行和列进行插值操作，形成满阵．在实际工程中，利用该算法对某采空区进行三维模拟计算，采用一类边界条件，取得了较好效果．     

基于稀疏点的三维模拟插值算法

对三维模拟插值问题进行了探讨,指出现有的一些插值算法不适应信息点较少的情况.介绍了B-样条插值的有关理论和特点,在此基础上,构造了一种基于稀疏点信息的三维模拟插值算法.该算法的思想是将三维插值问题化作稀疏矩阵的插值问题,利用B-样条函数分别对稀疏矩阵的行和列进行插值操作,形成满阵.在实际工程中,利用该算法对某采空区进行三维模拟计算,采用一类边界条件,取得了较好效果.     

求解间断边值问题的重心插值单元配点法

按照间断边值问题的连续区间划分计算单元,在每一个单元上采用重心Lagrange插值近似未知函数,得到每一个单元上的微分矩阵.利用微分矩阵离散微分算子,得到每一个单元上微分方程的离散代数方程组,组装得到边值问题求解的整体代数方程组.将边界条件和单元间的连续性条件,利用微分矩阵离散为代数方程,采用置换法施加边界条件和单元间的连续性条件,得到修正的代数方程组,求解代数方程组得到节点处的函数值.二阶和三阶间断边值问题的数值算例验证了本文方法的有效性和计算精度.     

求解间断边值问题的重心插值单元配点法

按照间断边值问题的连续区间划分计算单元,在每一个单元上采用重心Lagrange插值近似未知函数,得到每一个单元上的微分矩阵。利用微分矩阵离散微分算子,得到每一个单元上微分方程的离散代数方程组,组装得到边值问题求解的整体代数方程组。将边界条件和单元间的连续性条件,利用微分矩阵离散为代数方程,采用置换法施加边界条件和单元间的连续性条件,得到修正的代数方程组,求解代数方程组得到节点处的函数值。二阶和三阶间断边值问题的数值算例验证了本文方法的有效性和计算精度。     

广义量点法的论证和作图

本文通过理论推导和作图比较,证明了广义量点法比原量点法具有效率高、简明、精确等优点.     

Coupled GIMP and CPDI material point method in modelling blast-induced three-dimensional rock fractureOA

Three-dimensional rock fracture induced by blasting is a highly complex problem and has received considerable attention in geotechnical engineering. The material point method is firstly applied to treat this challenging task. Some inherent weaknesses can be overcome by coupling the generalized interpolation material point(GIMP) and the convected particle domain interpolation technique(CPDI). For the media in the borehole, unchanged GIMP-type particles are used to guarantee a homogenous blast pre...     

基于紧支径向基函数的局部径向点插值方法

文章对紧支径向基函数进行完备性修正,利用完备性修正的紧支径向基函数,并结合局部残差的思想,建立了局部径向点插值方法.由于该方法中的插值函数满足Delta函数性质,因此本质边界条件可以像传统的有限元方法一样容易施加,在计算过程中不需要积分网格,是一种"纯无网格方法".将该方法用于二维弹性静力问题的求解,导出其相应的离散方程.数值算例初步验证了该方法的有效性与合理性.     

Numerical simulation of non-contact explosion by door breaching explosive

Aiming at the estimation of personal injury attached by counter-terrorist door breaching explosive blast wave,according to the actual scene,four typical application space models of counter-terrorist door breaching explosives are established,and numerical simulation of air-blast wave propagation by non-contact explosion counter-terrorist door breaching explosive are achieved. The research results show that the overpressure behind the target door is attenuated deeply through the burglary resistant safety door,and the propagation of blast wave and the damage effect under different space conditions are obviously different.     

光滑点插值法应用于流固耦合的比较研究

针对传统有限元法（FEM）固体模型刚度过硬导致低阶单元求解精度较低的问题,采用光滑点插值方法（S-PIM）. S-PIM得益于梯度光滑技术能软化固体模型刚度,基于容易剖分的线性背景网格能改善固体求解精度. 采用不同的光滑域构建方式可以得到不同的固体求解器,从而在不同程度上提高计算精度. 本研究以浸没光滑点插值法（IS-PIM）为基础,在流固耦合（FSI）模型中采用较成熟的半隐式特征分离法（CBS）作为流体求解器,分别采用有限元法、边基光滑点插值方法（ES-PIM）以及点基局部光滑点插值方法（NPS-PIM）作为固体求解器,比较不同固体求解器条件下的计算精度和效率. 结果表明,与边基光滑点插值方法和有限元法相比,在流固耦合模型中采用点基局部光滑点插值法可以得到更准确的固体模型刚度,也更有利于计算精度和计算效率的提高.     

射电望远镜指向误差的广义延拓插值修正方法

提出了一种新的基于广义延拓插值的射电望远镜指向误差修正模型,在线性修正模型的基础上对观测域进行球面的Delaunay三角剖分,利用高精度的广义延拓插值逼近方法生成不分项的整体分布曲面． 此方法可在分片边界点上满足插值条件,并充分利用分片插值区域的周围结点(包括内点)信息,实现分片最佳拟合． 应用50m天线指向实验数据进行分析,结果表明该模型与线性修正模型相比,指向预测精度提高了30.3％,从而能更有效地提高望远镜的指向精度．     

Numerical simulation of the delay arming process of initiating explosive brakes

The delay arming process of initiating explosive( IE) brakes for fuse is complex and hard to be verified.A numerical simulation model of IE brakes was established based on the arbitrary Lagrange-Euler method.The model included the structure,the air filed,etc. The simulation boundary conditions were defined,including the contacts,blasting parameters of the explosive and the fluid-solid coupling interface. The simulation results show that the shear pin of the chosen IE can be cut off. When the piston needs to move 0. 8 cm,the time set to the delay arming of the IE brakes model is about 40 μs. The maximum displacement of the piston is 1. 17 cm. The model provides basis for parameters design and further improvement of IE brakes.     

Factors affecting accuracy of radial point interpolation meshfree method for 3-D solid mechanics

Recently, the radial point interpolation meshfree method has gained popularity owing to its advantages in large deformation and discontinuity problems, however, the accuracy of this method depends on many factors and their influences are not fully investigated yet. In this work, three main factors, i.e., the shape parameters, the influence domain size, and the nodal distribution, on the accuracy of the radial point interpolation method （RPIM） are systematically studied and conclusive results are obtained. First, the effect of shape parameters （R, q） of the multi-quadric basis function on the accuracy of RPIM is examined via global search. A new interpolation error index, closely related to the accuracy of RPIM, is proposed. The distribution of various error indexes on the R-q plane shows that shape parameters q ∈ [1.2, 1.8] and R ∈ [0, 1.5] can give good results for general 3-D analysis. This recommended range of shape parameters is examined by multiple benchmark examples in 3D solid mechanics. Second, through numerical experiments, an average of 30-40 nodes in the influence domain of a Gauss point is recommended for 3-D solid mechanics. Third, it is observed that the distribution of nodes has significant effect on the accuracy of RPIM although it has little effect on the accuracy of interpolation. Nodal distributions with better uniformity give better results. Furthermore, how the influence domain size and nodal distribution affect the selection of shape parameters and how the nodal distribution affects the choice of influence domain size are also discussed.     

高填土涵洞相似材料模型试验与数值模拟

依据相似理论,采用正交试验和增加局部试验相结合的方法在最少的试验次数下确定相似材料的配比,得出材料配比用量与力学指标的关系。根据现场资料,满足几何相似条件,制作相似材料涵洞模型。在模型上逐层填土、分级加载来模拟实际施工过程。以盖板涵为例,测出模型关键部位的应变、应力结果。把模型试验的结果按照相似指标推算出原型结构的应力分布。用有限元软件ANSYS进行涵洞受力全过程的数值模拟,并将数值模拟结果与模型试验、模型试验推算出的原型结构应力数据加以对比。结果表明,模型试验和有限元数值模拟二者可以互相印证,对实际工程设计具有参考意义。     

广义高斯分布随机变量的仿真

具有指定分布的随了列的计算机仿真算法主要有3种,文中概述了3种仿真算法的基础上,使用最近提出的第三种方法,即SDE法,讨论了产生具有指定概率分布的生成,理论和伪真结果表明该算法产生广义高斯随机序列十分简单和有效。