• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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舰船舷侧复合装甲结构抗动能穿甲模拟实验
陈长海, 朱锡, 侯海量, 王天穹
2011, 31(1): 11-18. doi: 10.11883/1001-1455(2011)01-0011-08
以均质钢板前置复合材料板模拟舰船舷侧复合装甲结构,结合低速弹道冲击实验,分析了结构的 破坏模式和吸能机理,比较了复合材料板与均质钢板的抗弹性能。在此基础上,根据靶板破坏模式,得到了球 头弹穿透组合靶板的剩余速度预测公式,并与实验结果进行了比较。结果表明,复合材料板的面密度吸能远 大于均质钢板的;组合靶板中前置复合装甲板的破坏模式主要为纤维拉伸断裂,而钢质背板则由于前置复合 装甲板的影响,破坏模式主要为花瓣开裂破坏;将剩余速度理论预测值与实验数据进行比较,两者吻合较好。
关键词: 爆炸力学, 破坏模式, 模拟实验, 复合装甲, 动能穿甲
抵御小口径火炮弹道侵彻装甲防护模拟实验研究
朱锡, 侯海量, 谷美邦, 梅志远, 陈昕
2006, 26(3): 262-268. doi: 10.11883/1001-1455(2006)03-0262-07
为研究舰艇结构在小口径火炮弹道冲击下的响应以及各种舰用装甲结构抵御小口径火炮弹道冲击的有效性,以典型的小口径火炮战斗部为模拟对象,根据弹道冲击的相似理论,分别设计了模拟实验的弹体和6种靶板结构,并进行了弹道冲击实验研究。模拟实验结果表明,普通舰艇结构不能抵御小口径火炮弹道侵彻,必须设置专门的防护装甲;采用陶瓷/钢/纤维增强复合材料组合装甲结构抵御小口径火炮时,装甲防护结构比均质钢装甲减轻约60%;陶瓷材料能改变背板的破坏形式和破坏程度,大大增加背板的吸能量,此外,陶瓷对弹体的侵蚀、钝化及碎裂能大大降低弹体的侵彻能力。
关键词: 爆炸力学, 侵彻, 模拟实验, 小口径火炮, 舰船装甲
铝质舰体轻型复合装甲试验研究
梅志远, 谭大力, 朱锡, 刘润泉
2006, 26(2): 150-155. doi: 10.11883/1001-1455(2006)02-0150-06
以纤维增强复合材料(FRP)层合板前置铝板模拟铝质舰体轻型复合装甲结构,对采用不同增强纤维FRP层合板有间隙复合装甲结构进行7.62 mm制式尖头弹打靶试验。基于FRP抗弹机理的分析,着重讨论了入射角度和增强纤维种类对组合装甲结构抗弹性能的影响,对铝质舰体设置轻型复合装甲以抵御小口径武器攻击的可行性进行评估。
关键词: 爆炸力学, 舰船防护, 复合装甲, 铝质结构, 穿甲试验
水下爆炸载荷作用下加筋板的毁伤模式
朱锡, 牟金磊, 王恒, 张振华
2010, 30(3): 225-231. doi: 10.11883/1001-1455(2010)03-0225-07
利用有限元软件MSC.Dytran研究了不同药量和爆距水下爆炸载荷作用下加筋板结构的毁伤模式,并进行了实验验证。研究了不同参数对毁伤模式的影响,并分析了不同毁伤模式之间的临界载荷值及判别条件。从毁伤模式的角度提出了接触爆炸与非接触爆炸的判别条件。
关键词: 爆炸力学, 毁伤模式, MSC.Dytran, 加筋板, 水下爆炸
球面冲击波作用下船体梁整体运动的简化理论模型
李海涛, 朱锡, 王路, 张振华
2010, 30(1): 85-90. doi: 10.11883/1001-1455(2010)01-0085-06
为了研究水下爆炸冲击波作用下,船体结构的局部变形以及局部变形引起的船体整体运动响应, 将船体简化为理想刚塑性等截面直梁,考虑流固耦合效应,推导了梁所受冲击波载荷的理论计算公式,并进行 了试验修正。以炸药在船体中部正下方爆炸的工况为研究对象,将球面冲击波作用于船体的过程,简化为一 系列移动、短时的局部平面波加载过程的叠加,提出了一种计算船体梁在任何爆距条件下发生总体塑性运动 响应的理论方法,最后利用船体梁模型试验对该方法进行了验证。结果表明:所建立的冲击波作用下船体梁 整体运动响应模型能够反映船体梁结构在冲击波作用下的塑性运动过程;在冲击波作用时间内,以船体梁中 点的运动情况为例,其存在先向上、后向下的往返运动过程;与造成的局部变形相比,冲击波造成梁整体运动 变形的作用较小。
关键词: 爆炸力学, 理论模型, 模型试验\船体梁, 水下爆炸, 球面冲击波, 动态响应
超高分子量聚乙烯纤维增强层合厚板抗弹性能实验研究
王晓强, 朱锡, 梅志远, 陈昕
2009, 29(1): 29-34. doi: 10.11883/1001-1455(2009)01-0029-06
研究了四种不同面密度的超高分子量聚乙烯纤维增强层合板(UFRP)的抗高速立方体破片侵彻的能力,并比较了四种不同面密度UFRP的吸能情况。实验结果表明,UFRP薄板和厚板的弹道极限与面密度表现出不同的关系;UFRP正面出现了垂向层状剥离带,而UFRP薄板背面出现了水平层状剥离带,UFRP厚板则未见剥离带出现;高速破片冲击UFRP厚板时,应考虑破片镦粗变形对UFRP厚板吸能以及变形模式的影响。
关键词: 固体力学, 吸能, 弹道冲击, 纤维增强层合板, 超高分子量聚乙烯纤维
水下爆炸载荷作用下加筋板的毁伤模式
牟金磊, 朱锡, 张振华, 王恒
2009, 29(5): 457-462. doi: 10.11883/1001-1455(2009)05-0457-06
为研究加筋板结构在水下爆炸载荷作用下的破坏模式,进行了一系列模型试验。通过对试验结果的分析,将加筋板的毁伤模式总体分为塑性大变形(模式I)、拉伸破坏(模式II)和剪切破坏(模式III)等3大类。又根据载荷强弱和加强筋的相对强度,将每种破坏模式细分为3种子模式。提出了一个量纲一的损伤因子,作为预报毁伤模式的判据。
关键词: 爆炸力学, 毁伤模式, 水下爆炸, 加筋板, 损伤因子
舰船底部液舱结构在水下爆炸作用下的动态响应实验研究
张振华, 王乘, 黄玉盈, 朱锡, 李振环
2007, 27(5): 431-437. doi: 10.11883/1001-1455(2007)05-0431-07
实验研究了舰船底部液舱双层板结构在水下爆炸作用下的动态响应问题。对舰船底部液舱模型在空载、半载和满载状态下进行了水下爆炸实验,测量了底部液舱外板和内板的壁压、加速度和动态应变等参数。在此基础上,分析了船体底部液舱外板和内板在水下爆炸作用下的响应特点,液舱满载时水下爆炸冲击波的透射作用和半载液舱飞溅载荷对内底的冲击作用等问题。
关键词: 爆炸力学, 动态响应, 水下爆炸, 液舱结构, 舰艇
近距空爆载荷作用下固支方板的变形及破坏模式
陈长海, 朱锡, 侯海量, 沈晓乐, 唐廷
2012, 32(4): 368-373. doi: 10.11883/1001-1455(2012)04-0368-08
为探讨战斗部近炸下舰船结构的变形模式,为后续理论分析和数值模拟提供实验数据,通过模型 实验,分析了固支大尺寸方板在近距空爆载荷下的变形和破坏模式。在此基础上,通过测量板破裂后各裂瓣 的减薄率,利用双向应变假设和体积等效原理确定了Q235钢在中部拉伸撕裂破坏模式下的断裂极限应变; 根据实验模型的变形和破坏模式,基于刚塑性假设和能量密度准则提出了结构在局部爆炸载荷下的破裂判 据,并对实验结果进行了预测。结果表明,随着载荷强度的增大,固支方板呈现出3种不同的变形和破坏模 式;利用破裂判据对实验工况进行了预测,预测结果与实验吻合较好。
关键词: 固体力学, 变形模式, 近距空爆, 固支方板, 破裂判据, 极限应变
液滴对爆炸冲击波的衰减作用
刘贵兵, 侯海量, 朱锡, 张国栋
2017, 37(5): 844-852. doi: 10.11883/1001-1455(2017)05-0844-09
为分析液滴对舰船舱内爆炸冲击波的耗散与衰减作用,通过有限元分析方法,建立冲击波作用于不同尺寸单个液滴和多排液滴的模型,分析冲击波与单个及多个液滴的作用过程及液滴形态变化,对冲击波衰减规律进行分析总结。得到结论如下:单个液滴模型中,小液滴破碎更迅速,破碎的规律性强;大液滴抛撒现象发生较早,抛撒出的小液滴数目多,但整体变化规律性偏差;不同尺寸单个液滴对冲击波有一定的衰减作用,衰减率随液滴尺寸增大而增大,线性规律较明显;成排液滴对冲击波有明显的衰减作用,相同液滴密度下衰减率随着液滴数量的增多而增大,呈现明显的线性特性。
关键词: 冲击波, 液滴破碎, 比冲量, 环流
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