卵形弹丸撞击下 FRP层合板的侵彻和穿透

研究了卵形弹丸撞击下FRP层合板的侵彻和穿透性能, 在局部化破坏模式假定的基础上改进了Wen提出的能量简化分析模型。改进模型仍假设弹体在侵彻过程中表面所受靶体的平均压力由靶体材料弹塑性变形所引起的静态阻力和速度效应引起的动阻力两部分组成, 认为侵彻过程中靶体对弹的阻力不再是一个常数, 而是与侵彻速度相关的函数。同时针对不同厚度靶板的破坏模式, 建立了几种不同的侵彻和穿透模型。通过弹头长度与靶板厚度的比较, 将侵彻过程分为部分侵彻和完全侵彻; 穿透过程分为薄板穿透和中厚板穿透。并且根据不同的破坏方式给出了求解卵形弹丸的侵彻深度、 残余速度和极限速度的预测公式。模型预测与实验数据进行了比较, 发现侵彻深度和弹道极限速度的理论预测值与实验数据吻合得很好。      

GCr15弹丸冲击不同厚度GH4169板的变形与破坏模式试验研究EI北大核心CSCD

为理解航空发动机包容机匣用镍基高温合金GH4169遭受高速冲击载荷时的动态力学特性,采用GCr15硬质合金弹丸,利用一级空气炮试验装置对不同厚度(2 mm、3 mm、5 mm、6 mm)的GH4169靶板进行了弹丸速度从96.7~314.2 m/s的弹道冲击试验,对冲击载荷作用下靶板的变形、破坏模式和失效机理进行了系统的试验研究。结果表明:在试验冲击速度范围之内,随着靶板厚度的增加,靶板的变形模式逐渐由拉伸与弯曲主导的蝶形变形转变为局部的剪切变形;同时靶板的破坏模式由花瓣形损伤与冲塞共存模式向单一剪切冲塞模式转变;随着冲击速度的增加,靶板对弹丸动能的吸收能量是逐渐增加的,但在临界穿透速度时出现一个拐点,使得靶板被击穿后吸收能能量的增速变缓,表明靶板被穿透破坏后降低其的吸能能力;当冲击速度为临界穿透速度时靶板变形挠度达到最大值;冲击后靶板的花瓣裂纹数量与弹体速度呈线性关系。当入射速度为284 m/s时,与试验结果比较,修正后R-I公式预测弹丸剩余速度比未修正的结果精度提高7.01%。     

结构形式对舰船舷侧复合装甲结构抗穿甲性能的影响研究

为探讨结构形式对舰船舷侧复合装甲结构抗穿甲性能的影响,采用均质钢板前置和后置复合材料板分别模拟舰船舷侧外设和内设复合装甲结构,结合低速弹道冲击实验,分析和比较了两种结构形式组合靶板的穿甲破坏模式和抗弹吸能能力。在此基础上,得到了球头弹穿透后置组合靶板的剩余速度理论预测公式,并与试验结果进行了比较。结果表明,两种组合靶板中复合装甲板破坏模式的差异主要体现在迎弹面纤维剪切断裂的程度,而均质钢板则由于复合装甲板的影响,呈现出完全不同的破坏模式;后置组合靶板的抗弹吸能能力要大于前置组合靶板;将弹丸穿透后置组合靶板的剩余速度理论预测值与实验结果进行比较,两者吻合较好。     

Mg/Al波纹复合板抗冲击性能研究

目的 比对波纹轧制结构和平面复合结构的Mg/Al复合板抗冲击性能与吸能机制.方法 采用波纹辊轧制工艺制备Mg/Al复合板,使用半球形铝合金弹丸对传统平面复合板与波纹复合板进行不同速度下的冲击试验研究,并对比分析2种复合板的损伤机理,探明波纹结构对复合板抗冲击性能的影响.结果 Mg/Al平面复合板抗半球形弹丸冲击的吸能机制主要是通过靶板的塑性变形、剪切破坏、拉伸断裂、分层破坏和弹丸与靶板间摩擦等形式来吸收能量.波纹复合板对冲击能量的吸收主要依赖靶板的局部塑性变形、沿着波纹方向的开裂、结合界面的分层以及弹丸与靶板间的摩擦耗能.结论 当冲击速度低于弹道极限速度时,波纹复合板的抗冲击性能优于平面复合板,高于弹道极限速度时,2种复合板的抗冲击性能和耗能程度相当.     

铝球弹丸超高速正撞击薄铝板穿孔尺寸研究

利用2017-T4铝球弹丸高速正撞击不同厚度的2A12铝合金板,模拟空间碎片对航天器防护屏的高速撞击作用,分析铝合金板撞击穿孔尺寸特征。铝球弹丸直径为3.18mm~6.35mm,弹丸直径与铝板厚度之比dp/t为1.00~9.96,撞击速度为1.50km/s~6.98km/s,得到了铝球弹丸高速正撞击铝板的穿孔经验公式。实验结果表明:薄铝板高速撞击穿孔直径扩张率与弹丸直径、铝合金板厚度及撞击速度有关。当弹丸直径与铝合金板厚度之比dp/t一定时,薄铝板撞击穿孔直径扩张率随着撞击速度的增大而增大;当撞击速度一定时,薄铝板撞击穿孔直径扩张率与dp/t呈非线性关系,且随着dp/t的增加,对薄铝板撞击穿孔直径扩张率的影响减弱。     

高速破片穿透船用钢靶剩余特性研究

着重讨论了高速(800m/s~1800m/s)柱形(或立方体形)钢破片(质量3.3g~60g)对不同厚度的某型船体钢靶(4mm~10mm)的穿透特性和剩余速度问题;首先给出穿透过程的分析模型,认为钢破片对船体钢靶的穿透能主要包括:弹、靶挤压塑性变形能和环向剪切塑性变形能;以能量分析和德.马尔模型为基础,给出了相应的半经验公式;在32组有效穿透实验测试数据的基础上,对相关系数进行数值拟合及动态修正;通过计算结果和试验测试结果的对比,得到的半经验公式能较好描述高速破片穿透船体钢板后的剩余速度.     

基于动能耗散的双层铝板结构的高速撞击防护性能

通过铝球弹丸高速撞击单层铝板和双层铝板结构的动能耗散特性分析,在弹丸未破碎和已破碎两种撞击条件下,基于单层铝板撞击失效临界动能研究了双层铝板结构的高速撞击防护性能,并针对典型铝板防护结构的高速撞击防护性能评估结果进行了实验验证。结果表明,当铝球弹丸高速正撞击一定厚度的单层铝板时,铝板发生穿孔失效时的临界撞击动能近似为常数。当铝球弹丸高速正撞击双层铝板结构时弹丸击穿前板后的剩余动能,表现为弹丸初始撞击动能的比例耗散。在弹丸破碎段撞击速度区间,使双层铝板结构后板发生穿孔失效的弹丸直径越大,在弹丸击穿前板后的撞击后板有效动能中次生小碎片动能所占的比例越大。     

平头弹正侵彻单层和多层钢靶的SPH模拟和解析分析

建立了平头弹正侵彻Weldox 460 E钢靶的SPH模型,通过实验数据对模型进行了验证。应用验证的SPH模型模拟了2~12 mm厚单层靶的侵彻过程,建立了弹道极限速度与靶板厚度关系的经验公式;开展了平头弹正侵彻多层靶的数值模拟,分析了靶板的层数、总厚度、厚度组合对其抗侵彻性能的影响。基于单层靶弹道极限速度的经验公式,得到了预测多层靶的弹道极限速度的解析模型。将解析模型的弹道极限速度计算结果与SPH的模拟结果进行了比较,结果表明两者比较接近,相对误差基本都在10%以内。     

电弧炮参数及1420铝合金板的高速弹丸撞击试验

设计制作并试验研究了利用电磁成型机电源的电弧炮，ｋ结果表明弹丸速度随电源能量的增加和熔丝质量的减少而增大。在１０ｋＪ的能量下把弹丸加速到近１ｋｍ／ｓ，在该速度下的大颗粒以及小颗粒和微粒与经固溶处理和电场时效的１４２０铝合金板的撞击试验表明，粒子粒入深度与粒子大小相当。大颗粒穿透１．８ｍｍ板材时在其轨迹旁材料中的塑性变形成波浪型分布，而小粒子注入时表现为粒子旁材料的塑性变形很小，且因弹性回复粒子正在     

金属薄靶板冲塞破坏最小穿透能量分析

基于大量弹道极限试验分析和高应变率下材料的简化热塑性本构关系,提出一种计算塑性金属靶板在刚性平头弹亚弹速冲击下冲塞剪切耗能的简化模型,建立了刚性平头弹穿透靶板所需最小能量(最小穿透能量)的无量纲表达式,得到一个计算低碳钢靶板最小穿透能量的半理论半经验公式。介绍并分析讨论了现有金属靶板最小穿透能量经验公式,得到一些有意义的结论。经分析比较,表明本文公式适用性较广、精度较好。     

一种适用于均速管测量的管内统一速度分布式

通过与指数分布模型的比较,得出管内统一速度分布式是相当可靠的.通过此分布式可确定均速管的新的取压点位置,与从前方法的结果相比,统一分布式确定的取压点测流量精度最高.     

Alternative expression of the Bloch wave group velocity in loss-less periodic media using the electromagnetic field energy

In periodic optical media, the group velocity is defined as the gradient with respect to wave-vector of the corresponding Bloch mode frequency dispersion curve, forming the photonic band structure. Instead of deducing it from the numerically computed photonic crystal band structure, the group velocity can be calculated directly from the integral of the Poynting vector over the crystal unit cell, the physical meaning of which is immediately perceivable. The related formula, which can be regarded as the application of Hellmann–Feynman theorem to electromagnetism, has been reported previously though without proof. We provide hereafter a full derivation of that formula starting from Maxwell’s equations and we discuss its usefulness in photonics.     

层式通风下送风温差对室内热舒适性的影响

针对层式通风这一新型空调通风方式,以某一典型的空调办公室为研究对象,对不同的送风温差下办公室冬季室内环境的温度场、速度场进行了探索性实验测量。结果表明在满足规范规定的送风温差的前提下,大温差送风可以提高人体活动区的温度,降低人体活动区的风速,热舒适性更高。实验研究工作为层式通风在其他相同或类似房间气流组织的设计提供参考。     

岩石声波检测的结构面分析方法

分析爆破对岩石结构面各种特性及声波速度的影响 ,对特定结构面的声波检测方法进行了探讨。     

Critical Velocities in Two-Component Superfluid Bose Gases

On the ground of the Landau criterion we study the behavior of critical velocities in a superfluid two-component Bose gas. It is found that under motion of the components with different velocities the velocity of each component should not be lower than a minimum phase velocity of elementary excitations (s ₋). The Landau criterion yields a relation between the critical velocities of the components (v _c1, v _c2). The velocity of one or even both components may exceed s ₋. The maximum value of the critical velocity of a given component can be reached when the other component does not move. The approach is generalized for a two-component condensate confined in a cylindrical harmonic potential.      

Experimental investigation on axial velocity distribution for ship’s twin-propeller jets

Abstract

The investigation of twin-propeller jets as ships undergo acceleration is essential. This form of jet has been triggering problematic consequences such as seabed scouring. In order to prevent such scouring, near-bed velocities must first be analyzed in order to design the necessary protection when the under keel clearance of a ship is low when it is near port structures. This paper presents experimental work performed by Laser Doppler Anemometry. It is noticed that research into twin-propeller jet profiles still remains limited in the literature. Therefore, we intend to analyze twin-propeller axial velocity profiles and look into several flow characteristics such as efflux velocity and its decay pattern. Also, the measured velocity profile is compared to that of a single-propeller jet. Current results show that scouring is more severe in the case of the twin-propeller jets.     

Microparticle acceleration for hypervelocity experiments by A 3.75MV van de Graaff accelerator and a 100KV electrostatic accelerator in Japan

In-situ dust detectors have been calibrated by dust electrostatic accelerators that can accelerate projectiles to expected mass and velocity ranges of space debris and micrometeoroids. Unfortunately, In Japan, there was no such a facility dedicated to space science research until our research group was established a few years ago. Therefore, we have developed two high voltage accelerators. One is a modified 3.75MV Van de Graaff accelerator operated by High Fluence Irradiation Facility, Research Center for Nuclear Science and Technology, the University of Tokyo (HIT), and the other is a 100kV accelerator dedicated to dust experiment at the Institute of Space and Astronautical Science (ISAS). The particle velocity using the HIT Van de Graaff accelerator is higher than those reported in other accelerator facilities under the same particle mass conditions and encompasses the desired velocity range of micro-meteoroid. Time-Of-Flight dust mass spectrometer and Hybrid dust detector which are under development in Japan have been investigated using HIT dust accelerators. We have also constructed a 100kV electrostatic accelerator designed for easier handling and lower cost operation which is dedicated to dust acceleration, because the HIT Van de Graaff accelerator is being used for ion beam experiments mainly.     

爆破振动安全判据浅析

就爆破安全振动的判据标准提出探讨.根据多年的工程实践,如单一考虑爆破的振动速度值的大小,不能全面反映爆破地震对建筑物作用的内在规律.必须考虑建筑物本身的自振频率和爆破地区地震波的频率,因此爆破振动的频响效应是不可或缺的重要因素.     

一种利用激光后向散射测量弹丸炮口速度的方法

本文介绍了一种新型的炮口测速传感器,即利用激光后向散射的光电传感器。详细描述了该传感器的组成及其工作的原理,建立了基本的测试系统,并给出了实测曲线。