• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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线性黏弹性球面波的特征线分析
赖华伟, 王占江, 杨黎明, 王礼立
2013, 33(1): 1-10. doi: 10.11883/1001-1455(2013)01-0001-10
基于ZWT黏弹性本构方程建立了体现高应变率效应的黏弹性球面波的控制方程组,包含5个偏微分方程,解5个未知量v、r、、r和。采用特征线法,问题转化为解3族特征线上的5个常微分方程,物理上图像清晰,数学上易于求解。特征线数值分析显示,黏弹性球面波的衰减和弥散效应超过线弹性球面波。球面扩散引起的环向拉应力是导致介质拉伸破坏的主因。进一步还针对强间断黏弹性球面波得出其衰减特性的解析表达式,表明这种更强的衰减特性是几何扩散效应和本构黏性效应两者共同作用的后果。
关键词: 爆炸力学, 黏弹性, 特征线法, 球面波, 冲击波, 衰减
基于ZWT方程的线黏弹性球面波分析
卢强, 王占江, 王礼立, 赖华伟, 杨黎明,
2013, 33(5): 463-470. doi: 10.11883/1001-1455(2013)05-0463-08
针对时间尺度为1~100 s的爆炸冲击加载,忽略低频Maxwell体的松弛效应,同时为简化分析,忽略非线性弹簧效应项,推导了三维应力状态下的线黏弹性ZWT本构关系。基于球面波的基本动力学方程,结合ZWT线黏弹性本构关系,得到了以位移u表征的三阶波动方程。利用该方程分析固体介质中线黏弹性球面波传播过程中的吸收和弥散现象,得知:高频球面波的衰减因子趋于常数,相速趋于高频下的纵波速度;低频球面波的衰减因子和圆频率的平方成正比,其相速趋于低频下的纵波速度;低频球面波的纵波波速低于高频球面波的纵波波速,两者的比值和介质的泊松比、弹性模量及Maxwell体弹性模量相关。
关键词: 爆炸力学, 三阶波动方程, 线黏弹性ZWT(朱-王-唐), 本构关系, 球面波, 冲击波, 衰减
小当量水中爆炸气泡的脉动现象
赵生伟, 周刚, 王占江, 张颖, 梁志刚
2009, 29(2): 213-216. doi: 10.11883/1001-1455(2009)02-0213-04
为研究水中爆炸气泡的脉动现象,设计了用于小当量(10 g TNT)水中爆炸研究的爆炸水箱,在爆炸水箱装置中进行了多次0.125、1.000、3.370、8.000 g TNT当量的PETN球形炸药水中爆炸试验。采用高速摄影系统获得了气泡脉动图片;给出试验范围内气泡脉动过程中气泡直径、速度及加速度随时间变化的拟合曲线。对气泡脉动直径和周期数据进行了分析,这些数据基本符合爆炸相似律。
关键词: 爆炸力学, 气泡脉动, 爆炸水箱, 水中冲击波
有机玻璃中球形应力波传播的分析
卢强, 王占江, 门朝举, 郭志昀, 李进
2013, 33(6): 561-566. doi: 10.11883/1001-1455(2013)06-0561-06
基于球形发散波实验技术及圆环型电磁粒子速度测试技术,采用0.125gTNT当量的微型炸药作 为爆炸源,对填实爆炸下有机玻璃中球形波的传播规律进行了实验研究,并基于粒子速度波形进行了分析。 结果表明:粒子速度峰值及粒子位移峰值符合指数衰减规律,粒子速度、位移峰值的衰减指数分别为1.34和 1.28;负向粒子速度峰值随比距离的增加有先增大后减小的趋势;基于强间断假设得到的低压(小于1GPa) 下径向压力峰值-粒子速度峰值关系与一维应变下得到的-v Hugoniot曲线吻合较好;采用变模量模型假设, 结合粒子速度数据反演的有机玻璃弹性模量E=(6.400.64)GPa、体积模量K =(7.120.71)GPa、剪切 模量G=(2.370.24)GPa。
关键词: 固体力学, 球面应力波, 粒子速度计, 有机玻璃, 微药量爆炸
地下化学爆炸地运动信号关联探索
唐玉志1, 2, 马远良, 蔡宗义, 吴祖堂, 王占江
2009, 29(5): 486-491. doi: 10.11883/1001-1455(2009)05-0486-06
分析了弹性区域中应力传播的波动方程,说明该应力传播过程可以使用线性系统模型进行描述。根据系统辨识领域的脉冲响应方法,建立了应力测点的脉冲序列与源函数和响应序列之间的关系。在此基础上,建立了各测点间应力序列之间的关联响应模型,给出了采用神经网络的自适应优化方法求解关联参数的方法,并采用某次黄土介质中化学爆炸的实验数据进行了验证。将该模型用于测点数据的预测,预测值和实测值之间的误差很小。这表明,各测点间存在与测量数据无关的客观联系,仅由实验中爆炸源、测点位置和地介质力学参数分布等所决定。
关键词: 爆炸力学, 关联响应模型, 脉冲响应, 化学爆炸, 应力波
岩石中化学爆炸气体渗漏行为的实验研究
王铁良, 王占江, 卢强, 张自禄, 文潮
2014, 34(6): 754-758. doi: 10.11883/1001-1455(2014)06-0754-05
通过小药量化爆模拟实验,研究了岩石中满足缩比关系的不同药量化学爆炸一氧化碳渗漏时间、渗漏份额与药量的关系。研究结果表明:相同介质中缩比爆炸实验气体渗漏时间大致与药量的三分之二次方成正比,渗漏停止时间也大致与药量的三分之二次方成正比;封闭空间内化学爆炸在爆室内产生的高温能够使爆室内一些物质分解产生非冷凝气体;对于不同药量的缩比实验,小药量实验的气体渗漏份额不小于大药量实验的气体渗漏份额。根据此研究结果,可以用小药量地下爆炸气体渗漏行为的监测结果预估大药量实验的气体渗漏行为。
关键词: 爆炸力学, 气体渗漏, 缩比爆炸实验, 化学爆炸
用柔爆索构成沿圆柱壳体周向呈余弦分布的冲量载荷
赵国民, 王占江, 张若棋
2008, 28(6): 557-560. doi: 10.11883/1001-1455(2008)06-0557-04
利用柔爆索爆炸加载模拟脉冲X射线辐照产生的汽化反冲冲量进行结构响应实验研究,需要对柔爆索载荷的分布特征进行直接的实验测定。按照优化设计结果在圆柱壳体周围排布一定数量的柔爆索,测量柔爆索爆炸在圆柱壳体表面不同角度处产生的冲量。测量结果表明通过优化设计柔爆索间距及柔爆索与圆柱壳体之间的距离可得到沿圆柱壳体周向呈余弦分布的冲量载荷。
关键词: 爆炸力学, 冲量载荷, 优化设计, 柔爆索