点式火工分离装置冲击载荷作用机制的数值模拟研究

为定量分析点式火工分离装置冲击载荷作用机制,以典型爆炸螺栓连接结构为对象,分别建立了爆炸过程、应变能释放过程、撞击过程的数值计算模型,分析了分离过程中三种不同的物理过程及其诱发响应的机制,讨论了不同阶段不同区域内的结构响应特征。得到的结果符合相关标准描述的一般规律。文章首次从定量角度研究了分离过程中三种机制对响应的贡献及其特征,计算结果为今后相关产品的设计、试验与评估提供了参考,也为爆炸分离冲击载荷与响应机制认识提供了一种可行的数值分析方法。     

LabVIEW下冲击试验测试信号分析模块的设计

根据GJB冲击环境试验测试要求,介绍LabVIEW平台下两类典型冲击信号分析模块的设计方法,主要讲述利用多图层叠加编程技术实现GJB150.18-1986标准规定的半正弦波与后峰锯齿波动态套容差曲线分析模块的设计,以及利用递归算法实现冲击响应谱分析模块的设计;其次,采用资源DLL封装技术对LabVIEW编程实现的冲击信号分析模块进行封装,在其他编程语言中调用DLL实现冲击信号分析模块在其他编程语言中的功能链接;实践表明,LabVIEW图形化编程技术可快速实现两类冲击信号分析模块的设计,将高速数据采集模块与冲击信号分析模块集成,可有效完成冲击试验测试与信号分析处理任务。     

载荷脉宽对圆柱壳瞬态响应的影响分析

为认识载荷脉宽对圆柱壳瞬态响应及其对X射线冲击响应模拟等效性的影响规律,定义了等效性评价指标即平均应变差异。以四种不同尺寸的典型圆柱壳为对象,分别加载六种冲量相同、脉宽不同的三角形脉冲载荷,通过数值模拟,获得了平均应变差异Δε随脉宽变化的关系,从结构特性角度分析了变化的原因。发现Δε主要受t/τ(脉宽占比)控制,t/τ≤0.45时,平均应变差异在20%以内。所得结果可为模拟X射线冲击环境的试验设计、结果评估和数值模拟提供参考。     

爆炸激波管出口流场特征的纹影诊断与分析

冲击波是爆炸毁伤的主要载荷形式之一,炸药驱动激波管是较真实复现高超压冲击波场景的可能方式,当前亟需关注冲击波与产物分离状态、波阵面形态等实验参数测试问题,仅依靠传统电测原理的单一点源压力测量无法满足上述流场表征需要。基于反射式纹影原理并利用激光光源和系列光学元件,搭建了一套激波管出口流场诊断系统,将流动现象的可视化观测结果与传统压力测量相结合,完善流场特征诊断与分析方法。研究表明,该纹影系统能够清晰获得激波管出口的冲击波和产物运动流场图像,通过与压力测试与激波管点火时序的同步控制,可有效揭示压电式冲击波压力传感器数据振荡、压力突变、漂移等特征,以及爆炸后管道中应力波引起的管口及空气振动等现象。基于图像分析可分析获得炸药爆炸激波管出口冲击波运动速度和压力的空间衰减特性,该结果为更好理解炸药驱动激波管冲击波压力的形成和演化规律研究提供了诊断途径和分析基础。     

利用数值方法模拟橡胶波形发生器生成半正弦冲击波

采用跌落式冲击试验机机械模拟半正弦冲击波,以半正弦冲击波形产生的基本力学原理以及橡胶波形发生器在准静态压缩情况下的材料非线性为基础,建立描述橡胶波形发生器生成半正弦冲击波过程的理论计算模型.采用该方法得到的台面加速度-时间关系曲线试验结果与模型计算结果基本吻合,说明模型能够合理有效地模拟和预测冲击试验机台面的近似半正弦冲击波形.     

高速非稳定弹体次口径发射试验技术研究

为满足高速非稳定试验弹体的次口径发射需要,设计了适于100 mm滑膛火炮发射的卡瓣式次口径弹托,通过试验研究了弹托分离过程及分离后弹体的飞行姿态;实验结果表明,次口径弹托在8.5 m内即可彻底分离,对弹体飞行姿态影响较小;非稳定弹体在弹托分离后仍然存在姿态稳定的着靶区间,该次口径弹托结构可用于非稳定弹体的高速侵彻试验。