• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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爆炸膨胀环实验数据处理方法讨论
汤铁钢, 桂毓林, 李庆忠, 陈永涛, 童慧峰, 刘仓理
2010, 30(5): 505-510. doi: 10.11883/1001-1455(2010)05-0505-06
采用线性关系式及多项式对爆炸膨胀环速度曲线上不同长度的数据窗口进行拟合,获得了应力应 变关系,结果表明数据窗口的选取是膨胀环实验数据处理的基础;同时发现当拟合关系式高于2次时,获得的 应力应变关系从形式上偏离了物理规律。对数据进行高阶光滑后采用差分方法直接处理,可以更好地反映膨 胀环速度历史与瞬时应力之间的关系,澄清了2次以上关系式拟合处理得到的应力应变关系偏离物理规律并 不是由数据处理方法造成的,而是由速度点测试的不确定性造成的。
关键词: 爆炸力学, 数据处理, 拟合关系式, 膨胀环, 差分
应力波与缺陷相互作用的宏观微观数值模拟
郭昭亮, 任国武, 汤铁钢, 刘仓理
2014, 34(1): 52-58. doi: 10.11883/1001-1455(2014)01-0052-07
分别利用LS-DYNA3D有限元程序以及分子动力学方法,从宏观与微观两个层次模拟在动态拉伸载荷作用下含有预置缺陷的薄板中的塑性区形成与演化过程,以及随之而来的动态失效行为。计算结果表明,动态加载下塑性区的形成是应力波与缺陷相互作用以及应力波与应力波相互作用的结果。宏观尺度的LS-DYNA模拟与微观尺度的分子动力学模拟展现出相似的物理特征,即动态载荷下裂纹将萌生在缺陷边缘的前端,然后与缺陷边界连接,最终导致整体破坏。
关键词:
实现材料高应变率拉伸加载的爆炸膨胀环技术
汤铁钢, 李庆忠, 陈永涛, 谷岩, 刘仓理
2009, 29(5): 546-549. doi: 10.11883/1001-1455(2009)05-0546-04
设计了新型的爆炸膨胀环实验加载装置,加载装置中采用爆炸丝线起爆方式,避免了传统装置中对碰爆轰波加载时的应力不均匀性。利用新型的爆炸膨胀环实验技术研究了无氧铜材料的动态性能,利用激光位移干涉仪测量了试样环的径向速度历史,处理数据获得了无氧铜材料的流动应力-塑性应变-应变率的关系,为进一步利用爆炸膨胀环实验技术研究材料在高应变率拉伸加载时的本构关系奠定了基础。
关键词: 爆炸力学, 爆炸膨胀环, 冲击拉伸实验, 无氧铜, 高应变率
炸药冲击响应的二维细观离散元模拟
于继东, 王文强, 刘仓理, 赵峰, 孙承纬
2008, 28(6): 488-493. doi: 10.11883/1001-1455(2008)06-0488-06
用离散元法在颗粒尺度模拟了塑料粘接炸药的冲击响应。炸药的细观结构基于Voronoi拼图建成。以含孔洞和不含孔洞的炸药模型为例,说明细观结构对热点的形成和分布有重要影响。在这些算例中,粘塑性变形是温度局域化的主要原因,而摩擦和体积粘性等机制可以忽略。
关键词: 爆炸力学, 冲击响应, 离散元方法, 塑料粘接炸药, 热点
细观尺度下塑料粘结炸药热点生成的初步模拟
傅华, 刘仓理, 王文强, 谭多望, 李涛
2008, 28(6): 515-520. doi: 10.11883/1001-1455(2008)06-0515-06
采用有限元与离散元相结合的方法模拟了塑料粘结炸药在冲击载荷下热点生成的细观过程,计算中炸药晶体采用有限元法,粘结剂采用离散元法。结果表明热点多集中在晶体间变形较大的粘结剂部分,粘结剂与晶体间冲击波的相互作用是热点生成的重要原因;HMX晶体温度明显低于粘结剂,且晶体边界温度高于内部温度。
关键词: 流体力学, 热点, 细观模拟, 塑料粘结炸药, 有限元, 离散元
爆炸膨胀环一维应力假定的分析与讨论
汤铁钢, 李庆忠, 陈永涛, 童慧峰, 刘仓理
2010, 30(6): 577-582. doi: 10.11883/1001-1455(2010)06-0577-06
对爆炸膨胀环的运动过程和应力状态进行了理论分析,指出膨胀环在径向变形过程中其厚度减小 将引起内外壁的速度差,对膨胀环内外壁的速度差进行了分析。由于膨胀环内外壁速度差的存在必然造成复 杂应力状态,无法满足一维应力假定,由此推断出实验中利用外壁速度计算出的应力要略大于膨胀环内的平 均应力。利用LS-DYNA三维动力学有限元程序验证了理论分析结果,利用膨胀环外壁速度计算出的应力比 数值模拟给出的膨胀环内平均应力大1%左右。
关键词: 固体力学, 一维应力, 反向求解, 膨胀环
阵列DPS测量技术在材料动态力学性能研究中的应用
胡昌明, 王翔, 刘仓理, 蔡灵仓
2010, 30(1): 105-108. doi: 10.11883/1001-1455(2010)01-0105-04
利用?37mm 火炮加载装置,在平板撞击下,以含预制内部缺陷的K9玻璃作为实验样品,采用具 有高空间-时间分辨率的阵列式多普勒探针测量技术(空间和时间分辨率分别为127m 和50pm),测到了样 品后界面不同位置的粒子速度。简略分析了材料内部缺陷对样品自由面粒子速度信号的影响,探索了从细- 微观尺度研究材料动态力学性能的实验方法。
关键词: 固体力学, 动态力学性能, 多普勒探针测量系统, K9玻璃
爆炸膨胀环的截面尺寸效应
汤铁钢, 李庆忠, 刘仓理, 桂毓林
2010, 30(1): 39-44. doi: 10.11883/1001-1455(2010)01-0039-06
利用爆炸膨胀环实验数据修正了无氧铜的J-C本构模型参数,计算获得的速度历史与实验测试结 果吻合。通过数值模拟研究了膨胀环宽度对速度历史、应力状态的影响,发现:对厚度1mm 的膨胀环,加载 速度峰值随着膨胀环宽度的增加而增加,当宽度超过8mm 后速度峰值不再变化;膨胀环宽度不超过2mm 时,能较好满足1维应力状态的假定。膨胀环的应力状态在一定范围内具有明显的尺寸效应,可为爆炸膨胀 环的试样尺寸设计提供参考。
关键词: 爆炸力学, 尺寸效应, 冲击加载, 膨胀环
可调控靶中应力波形的吉帕压力范围平面爆炸加载技术
张万甲, 刘仓理
2006, 26(1): 91-96. doi: 10.11883/1001-1455(2006)01-0091-06
分析了应力波通过不同介质的交界面时,应力波所具有的动量在界面两边的重新分配与影响动量在边界上转移的因素。讨论了靶中应力波幅度和宽度的调控方法、冲击器的飞行速度与厚度的相关性、靶中应力波的平面范围。给出了可调控靶中应力波形的平面低压化爆加载装置的应用实例。
关键词: 爆炸力学, 应力波宽度, 平面化爆加载, 应力波幅度
预应力对LY12铝层裂强度的影响
张世文, 刘仓理, 李庆忠, 刘乔
2009, 29(1): 85-89. doi: 10.11883/1001-1455(2009)01-0085-05
通过过盈配合的热装配方法和机械夹紧方法对LY12铝合金平面样品施加了径向预应变,采用平面飞片撞击方法获得了预应力对层裂特性的影响。结果表明:当飞片以500 m/s的速度撞击样品,预应变为0(无预应变)、25110-6、1 10810-6、1 88610-6时,层裂强度分别为1.130、0.935、0.755、0.643 GPa,初始预应力(变)明显降低了LY12铝层裂强度,证实了材料的层裂强度与初始应力状态密切相关,可为以后的非一维平面应变下的层裂研究提供参考。
关键词: 固体力学, 预应力(预应变), 过盈配合, 层裂强度
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