爆炸冲击波作用于便携式防爆墙的绕射规律

为研究爆炸冲击波作用于便携式防爆墙的绕射规律,利用LS/DYNA软件,采用欧拉耦合的方法,分析了TNT药量不同爆距相同、TNT药量相同爆距不同以及TNT药量相同墙厚不同的条件下墙体对环流超压的影响规律,且拟合出了不同TNT药量时墙后超压峰值公式,并通过防爆墙墙前、墙后超压值与已知试验值对比,验证了计算模型的正确性.结果表明:环流超压峰值随着TNT药量的增加而增加,随着墙体厚度的增加而减少,且其超压峰值出现在墙后约2倍墙高位置处;当爆距大于2.4 m时,环流超压的峰值先递增、后递减,最大环流超压发生在约2倍墙高位置;当爆距小于2.4 m时,最大环流超压向墙体移动,距离墙体后面1.0 m左右.验证了其绕射规律与已知研究结果的一致性.     

异型防爆墙抗空气冲击波的数值模拟

通过对比广泛认可的空气冲击波计算经验公式,验证了运用动力有限元软件AUTODYN 2D进行数值模拟计算冲击波问题的可行性与准确性;运用AUTODYN 2D计算了4种不同形式防爆墙在相同爆源距时各防爆墙的抗冲击波能力,其次计算了随爆源距的减小各种防爆墙的冲击波超压峰值减弱率均值,并对比分析了其变化趋势,得出4种防爆墙中(b)、(c)、(d)型防爆墙的冲击波超压峰值减弱率均值是随爆源距的减小而递增的,防爆效果较好。     

基于ALE算法的空气冲击波绕流数值模拟研究

利用ALE算法和炸药爆轰产物的JWL状态方程 ,对空气冲击波绕过障碍物的环流现象进行了数值模拟 ,得到了在爆源周围有障碍物的爆炸场初始发展和环流的情况 ,分析了空气冲击波的绕流规律。研究结果表明 ,本研究方法可以很好地描述空气冲击波绕流场参量分布与变化规律 ,并且数值模拟结果与半经验公式的计算结果基本符合 ,但在爆源与障碍物的距离较小时 ,计算值偏大。     

混凝土防爆墙对爆炸冲击波传播的影响

运用试验与数值模拟相结合的方法,对爆炸冲击波作用于防爆墙的荷载与冲击波绕过防爆墙的规律进行研究。采用压力传感器技术获得了防爆墙前后不同距离的压力时程曲线。基于ALE算法和炸药爆轰产物的JWL状态方程,对空气冲击波绕过墙体的环流现象进行了数值模拟,得到了爆源附近有障碍物的爆炸场初始发展和绕过墙体环流的情况,分析了空气冲击波的绕流规律。数值模拟与试验结果基本相符,反映了爆炸波绕过防爆墙的详细过程。通过对数值模拟和试验结果的分析,得到了爆炸波绕流的内在机理,为防爆墙的设计提供依据和参考。     

爆炸冲击波绕过墙体的数值模拟研究

利用ALE算法和炸药爆轰产物的JWL状态方程,对空气冲击波绕过墙体的环流现象进行了数值模拟,得到了在爆源周围有障碍物的爆炸场初始发展和绕过墙体环流的情况,分析了空气冲击波的绕流规律。试验结果与数值模拟基本相符,反映了爆炸波绕过防爆墙的详细过程。通过对数值模拟和试验结果的分析,得到了爆炸波绕流的内在机理,为防爆墙的设计与加固提供依据和参考。     

爆炸冲击波绕过墙体的数值模拟研究

利用ALE算法和炸药爆轰产物的JWL状态方程,对空气冲击波绕过墙体的环流现象进行了数值模拟,得到了在爆源周围有障碍物的爆炸场初始发展和绕过墙体环流的情况,分析了空气冲击波的绕流规律。试验结果与数值模拟基本相符,反映了爆炸波绕过防爆墙的详细过程。通过对数值模拟和试验结果的分析,得到了爆炸波绕流的内在机理,为防爆墙的设计与加固提供依据和参考。     

基于一致性几何绕射理论的曲面表面绕射声场解

提出了一种基于一致性几何绕射理论的理想刚性光滑曲面表面绕射声场高频近似计算方法。分别以圆球和无限长圆柱为例,计算了其表面绕射声场,并将计算结果与解析解进行了比较。结果表明,该方法具有计算简单明确,物理概念清晰,计算结果精确的特点。     

爆炸冲击波在复杂坑道内传播规律的数值研究

研究二维爆炸流场中空气冲击波在复杂坑道内传播的机制.对多物质流采用Euler方法和NND格式,对爆轰产物采用JWL状态方程;自行编制二维爆炸模拟计算程序.试验结果与数值模拟基本相符,反映了爆炸冲击波在坑道内传播的详细过程.结果表明:采用穿廊式出入口,可以削弱进入坑道内55%的空气冲击波强度;采用穿廊加扩散室可以削弱进入坑道75%的冲击波强度.     

自由空气中爆炸冲击波的数值分析

为准确模拟自由空气中的爆炸荷载及其特性,采用软件ANSYS/LS-DYNA建立了多组不同药量TNT的爆炸模型,并将结果与TM5-1300、Henrych公式以及Baker公式计算结果进行比较分析。通过多次试算分析,给出了自由空气中建立TNT爆炸模型时由比例距离选用网格尺寸的依据,分析了爆炸相似律立方根表达式的适用性及适用条件,并得到了比例距离为0.1≤z≤3时自由空气中TNT炸药超压峰值的简便计算公式。结果可为自由空气中爆炸荷载的准确数值模拟以及简便计算提供依据。     

自由空气中爆炸冲击波的数值分析

为准确模拟自由空气中的爆炸荷载及其特性,采用软件ANSYS/LS-DYNA建立了多组不同药量TNT的爆炸模型,并将结果与TM5-1300、Henrych公式以及Baker公式计算结果进行比较分析。通过多次试算分析,给出了自由空气中建立TNT爆炸模型时由比例距离选用网格尺寸的依据,分析了爆炸相似律立方根表达式的适用性及适用条件,并得到了比例距离为0.1≤z≤3时自由空气中TNT炸药超压峰值的简便计算公式。结果可为自由空气中爆炸荷载的准确数值模拟以及简便计算提供依据。     

近地面云雾爆轰超压场的数值模拟及其毁伤效应

采用爆炸动力学程序Object-MMIC数值模拟了FAE爆炸超压场的时空分布,分析了针对有生力量的冲击波毁伤半径及面积的变化规律。研究表明:云爆超压场可分为三个区,由爆炸中心向外分别为云雾爆轰直接作用区、爆轰产物和冲击波联合作用区及冲击波作用区;云爆冲击波的毁伤面积随固定云爆体积内总能量线性增加。     

建(构)筑物拆除爆破中的压缩空气冲击波

结合某些工程实例,就建(构)筑物拆除爆破中形成的压缩空气冲击波对周围保护对象造成的危害进行了阐述,并就其破坏原因进行了相关公式验算,以提醒人们对此冲击波危害应引起足够重视。在此基础上,对拆除爆破过程中的压缩空气冲击波提出了有关泄压和阻波的安全防护措施。     

爆炸焊接专用炸药实验研究

以2#岩石硝铵炸药为主体,通过加入一定比例的食盐、膨胀珍珠岩配制成爆速可调的SE型爆炸焊接专用炸药,其加工方便、成本较低,最低爆速为2048m/s。经铜-钢爆炸焊接实验表明,该炸药具有爆速低、爆轰稳定、能量适中特点,较好地避免了猛炸药焊接时所出现的问题。研究、开发爆速更低、能够适应管状物体焊接需要的可塑性炸药,是有待进一步研究的课题。     

筒型基础平台气浮拖航的影响因素分析

为研究筒型基础海洋平台气浮拖航运动特性, 以筒型基础抢修平台为原型, 采用水动力学软件MOSES对其进行模拟分析。建立了1:20 的平台缩尺试验模型, 其分析结果与模型试验结果吻合很好, 表明MOSES 模型计算结果有较高的可靠性。为消除模型试验中模型尺寸对平台拖航运动分析的影响, 按平台实际尺寸建立平台原型气浮拖航模型, 进而分析不同系缆点位置、波浪状态等因素对平台拖航的影响。MOSES 计算结果表明为提高平台拖航稳性, 系缆点位置应尽量靠近平台浮心所在平面, 以减小拖缆力产生的倾覆力矩;波浪高度对筒型基础海洋平台拖缆力和垂向运动影响较大, 当波高超过2m 时不宜进行拖航;顺浪拖航比顶浪拖航更加有利于拖航安全。     

空气分离变压吸附装置分析及其设计

探讨了空气分离变压吸附制氧，制氮过程中工作压力，吸附塔的高径比以及工艺流程中塔数对该方法的气体回收率，降低能耗的关系，还讨论了切换时间，冲洗压力，床层温度对产品气氧，气氮的影响。     

浮式鲆鲽类网箱在波流场中动态响应的数值模拟

根据浮式鲆鲽类养殖网箱的结构特点,基于有限元方法对波流共同作用下网箱的运动受力进行数值模拟,并将数值模拟结果与水槽模型实验结果进行比较分析。结果显示：在3种工况条件下,计算机模拟值与实验值吻合较好,验证了程序及数学模型的可靠性。借助于计算机3D可视化技术,可对波流场中网箱结构的运动过程进行虚拟呈现。其中,当流速为26cm/s时,网箱底框架最大倾角可达9°;波浪作用下底框架最大倾角为12°。当波流联合作用时,底框架最大倾角与最大锚绳受力值均高于波浪或水流单独作用时。当水流入射方向与波浪成角度时,底框架最大倾角与锚绳受力随着夹角的增加而减小。今后将通过海上实测进一步对模拟结果进行验证,使数值模拟能够更加精确。     

冲击波叠加效应对组合式多爆炸成型弹丸成形的影响研究

为探明组合式多爆炸成形弹丸（MEFP）弹丸的成形机理、研究形成良好弹丸的关键因素,运用LS-DYNA显式动力学软件对同时起爆和时差起爆条件下组合式MEFP成形过程进行了数值模拟计算,并对多个子装药爆轰场冲击波叠加效应进行了理论分析。研究表明：导致中心弹丸易于断裂、速度较快,周边弹丸形状不对称的主要原因是侧壁和罩顶反射冲击波的叠加作用;选用低密度吸能效果较好的填充介质可以减小反射波的强度从而减弱其叠加效应;当起爆时差超过5µs,中心子装药的药型罩会出现过度压垮的现象,不利于弹丸的成形。研究成果为战斗部填充介质的选取、合理装药间距的确定、多点起爆器材精度的确定等关键技术提供了理论依据     

粗糙度模式对硬盘气膜承载特性的影响

当前硬盘中磁头磁盘之间气膜的厚度已经接近或低于分子平均自由程,在这种情况下表面粗糙度及气体稀薄效应的影响不容忽视.应用最小二乘有限差分法,求解考虑气体稀薄效应并引入压力流因子和剪切流因子的量纲一雷诺方程,研究了不同粗糙度模式下硬盘超低飞高(1nm~2nm)气膜的承载特性.数值结果表明:粗糙度模式对超低飞高气膜压力分布及承载力的影响较大,而对压力中心的影响较小;在各种粗糙度模式情形下,磁头取横向粗糙度模式时,可使气膜压力分布升高,并提高气膜的承载力.     

孔洞形状对砂岩强度及破坏特征的影响

岩石内部富含形态各异的缺陷,对其力学特性有影响显著。通过对含单一预制孔洞砂岩试样进行单轴压缩试验,分析了孔洞几何形状对砂岩试样强度特征及破坏模式的影响规律,并利用RFPA^2D数值模拟软件,对试样强度变化特征的力学机制进行探讨。研究表明:含孔洞砂岩试样的承载能力和弹性模量较完整岩样发生显著劣化,其中含正方形孔洞岩样的承载能力最弱,而含菱形孔洞岩样承载能力最强;试样最终失稳破坏主要由拉应力引起,且最大拉应力随孔洞几何形状不同而各异,其最终破坏模式主要有剪切破坏、张拉破坏和拉剪混合破坏3种;孔洞缺陷的结构效应对砂岩试样峰值强度和裂纹扩展特征也有影响。     

基于表面张力和流体压力耦合分析的树脂传递模塑过程的细观模拟

树脂传递模塑工艺(RTM)是纤维增强聚合物基复合材料的重要制备工艺之一。当树脂的宏观、细观流动前沿不一致时易于形成孔隙缺陷,从而降低复合材料性能。文中根据RTM工艺过程特点,建立树脂在纤维束间流动的轴对称模型,进而根据流体力学和表面科学,建立树脂流体的表面张力和流体压力耦合分析的方法,并采用流体体积函数(VOF)方法追踪流动前沿,分析温度、纤维束间距、流动速度等工艺参数对流体压力和前沿的影响规律。