不同起爆方式下炸药驱动柱壳膨胀断裂的数值模拟
刘明涛, 汤铁钢, 胡海波2, 李庆忠, 胡秀章, 李永池
2014, 34(4): 415-420. doi: 10.11883/1001-1455(2014)04-0415-06
采用数值模拟方法,研究不同起爆方式下内部炸药对金属柱壳的加载历程差别。计算结果表明,不同起爆方式下柱壳内表所经受的压力载荷、做功历史显著不同,分析了引起差异的原因。提出一种半解耦数值方法,使柱壳网格划分得更细,可以模拟不同起爆方式下柱壳的膨胀破坏过程,通过理论分析说明了这种方法的合理性。
关键词: 固体力学, 剪切带, 起爆方式, 柱壳破裂
平头弹冲塞靶板的绝热剪切数值模拟
蒋东, 李永池
2011, 31(1): 1-5. doi: 10.11883/1001-1455(2011)01-0001-05
针对绝热剪切形成时由于变形高度局域化,塑性功产生的热导致局部高温,有时会伴随动态再结 晶(DRX)的现象,采用一种考虑动态再结晶过程的绝热剪切破坏准则,利用有限元方法模拟了Arne工具钢 平头弹冲塞Weldox460E钢靶板的实验。数值模拟揭示了剪切带产生、传播的过程,温度分布情况表明在绝 热剪切带中具备动态再结晶形成的物理条件。
关键词: 爆炸力学, 绝热剪切, 有限元方法, 冲塞, 动态再结晶
钨合金长杆弹侵彻约束AD95陶瓷复合靶
蒋东, 李永池, 于少娟, 邓世春
2010, 30(1): 91-95. doi: 10.11883/1001-1455(2010)01-0091-05
以侵彻深度(depthofpenetration,DOP)实验为基础,利用LS-DYNA 软件进行数值模拟,对钨合 金长杆弹侵彻45钢鉴证靶和约束AD95陶瓷复合靶进行了对比研究。通过数值模拟与实验结合的方法,得 到了AD95陶瓷的JH-2模型(Johnson-Holmquistceramicmaterialmodel)参数;深入分析了钨合金长杆弹侵 彻约束AD95陶瓷复合靶侵彻响应过程。
关键词: 爆炸力学, 侵彻, DOP方法, AD95陶瓷, JH-2模型
约束及增韧对氧化铝陶瓷抗射流侵彻性能的影响
张先锋, 李永池
2009, 29(2): 149-154. doi: 10.11883/1001-1455(2009)02-0149-06
基于DOP实验方法开展了2种约束氧化铝陶瓷抗射流侵彻性能系列实验研究,分别获取了AD95陶瓷及10%氧化锆增韧陶瓷抗射流侵彻过程的侵彻深度-时间(P-t)曲线及他们在验证靶上的剩余穿深,并与45钢的抗侵彻数据进行了对比。结果表明:2种陶瓷抗射流侵彻的防护因数均大于1;约束陶瓷抗射流侵彻能力得到了较大提高;增韧陶瓷抗射流侵彻能力优于AD95陶瓷。基于实验结果分析了约束陶瓷抗射流侵彻的机理,提出约束边界反射产生的回爆对射流稳定性的干扰是约束陶瓷抗射流侵彻能力提高的主要原因。
关键词: 爆炸力学, 侵彻, 抗侵彻实验, 陶瓷靶, 约束陶瓷, 增韧陶瓷, 聚能射流
应力波在变截面体中的传播特性
姚磊, 李永池
2007, 27(4): 345-351. doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0345-07
对应力波在变截面体中的传播特性进行了理论研究和数值分析。以杆中一维纵波波动理论和谐波分析法为基础,研究截面变化所导致的应力波的波形弥散和波幅变化。推导了与截面变化相关的应力波演化因子,并对由于截面变化所造成的几何弥散等二维效应进行了分析,同时计算了变截面体的几何特征参数和截面变化等因素影响应力波演化规律的特点。
关键词: 固体力学, 传播特性, 二维分析, 变截面, 应力波
粘塑性变截面杆中冲击波的演化
李永池, 姚磊, 董杰, 朱林法, 胡秀章
2005, 25(6): 481-486. doi: 10.11883/1001-1455(2005)06-0481-06
讨论了粘塑性变截面杆中的一维应力波传播规律。在粘塑性本构理论框架的基础上,利用特征关系和冲击波阵面上的突跃条件,得出了冲击波在传播过程中的演化规律,包括其微分方程和解析表达式,并对Bodner和Johnson-Cook材料和不同收缩形式的杆中冲击波的演化规律进行了讨论,同时计算和讨论了杆中冲击波后方应力波传播规律的特点。
关键词: 固体力学, 演化规律, 冲击波, 粘塑性杆
三维正交机织复合材料的弹道性能和破坏模式
余育苗, 王肖均, 李永池, 王志海
2009, 29(5): 523-528. doi: 10.11883/1001-1455(2009)05-0523-06
利用球形弹和柱形弹对Kevlar/乙烯基树脂和E-玻璃纤维/乙烯基树脂三维正交机织复合材料进行弹道实验。结果表明,材料对球形弹的抗侵彻能力比对柱形弹的强;Kevlar/乙烯基树脂比E-玻璃纤维/乙烯基树脂具有更好的抗弹侵彻性能;迎弹面以压缩剪切破坏为主,而背面则以纤维拉伸破坏模式为主;z向纤维的存在,提高了三维正交机织复合材料的面内强度,使之不易发生分层、鼓包等破坏现象,其结果使得面内吸能为其主要吸能机制。
关键词: 爆炸力学, 吸能机制, 弹道侵彻, 三维正交机织复合材料, E-玻璃纤维
内聚爆炸载荷下热塑性中厚球壳的变形和层裂
李永池, 董杰, 胡秀章, 范书群
2005, 25(4): 319-324. doi: 10.11883/1001-1455(2005)04-0319-06
考虑温度和损伤对材料参数的影响,计入温度和损伤对材料塑性变形发展的耦合作用,以本构关系的内变量理论为基础得到了热塑性本构关系的普适显式表达式以及增量形式的热塑性本构方程,结合在实际中有重要意义的内聚爆炸载荷作用下的球壳层裂问题,建立了含损伤热塑性球壳破裂问题的完备方程组,使用有限差分方法,完成了对问题的数值模拟,并对结果进行了分析。
关键词: 固体力学, 热塑性本构关系, 有限差分, 球壳, 数值模拟
空穴的绕射隔离效应和对后方应力波的削弱作用
李永池, 姚磊, 沈俊, 胡秀章
2005, 25(3): 193-199. doi: 10.11883/1001-1455(2005)03-0193-07
以新型抗爆工程设计为背景,以改进的有限差分软件Renewto为手段,对含空穴的混凝土介质中应力波的衰减机制和演化规律进行了二维数值分析,通过改变空穴的位置和特征尺度等参数来考察空穴后方应力波的强度衰减及波形演化,从而对应力波传播中的空穴隔离效应进行了分析和讨论。结果表明,适当调整空穴的位置、尺寸等因素,可以在其后方明显减弱冲击波。还以计算结果为基础提出了一个应力削弱因子的拟合公式,为在抗爆防震工程中设计科学智能的防护层提供了一定的理论依据。
关键词: 爆炸力学, 抗爆设计, 数值分析, 应力波, 空穴
干燥和饱和混凝土动态力学特性及其机理
张永亮, 朱大勇, 李永池, 姚华彦, 黄瑞源, 李煦阳
2015, 35(6): 864-870. doi: 10.11883/1001-1455(2015)06-0864-07
采用分离式Hopkinson杆装置,对混凝土进行干燥和饱和状态下的SHPB实验,并与准静态实验进行对比。结果表明:干燥和饱和混凝土均具有明显的应变率效应,中等应变率条件下的应力应变曲线上升段比准静态的曲线陡;饱和混凝土动态强度提高的幅度接近干燥混凝土的2倍,具有更强的应变率敏感性;存在一个应变率临界值,仅当应变率大于临界值时,饱和混凝土的动态强度才大于干燥混凝土的的动态强度;基于实验结果,给出了不同饱和度混凝土强度与应变率的关系。
关键词: 固体力学, 临界应变率, SHPB试验, 混凝土材料, Stefan效应
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