2016年 36卷 第4期
2016, 36(4): 433-440.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0433-08
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摘要:
为了研究玄武岩/Kevlar纤维布填充防护结构的撞击极限和损伤特性，采用非火药驱动二级轻气炮进行超高速撞击实验，拟合撞击极限曲线，并与Nextel/Kevlar填充防护结构及三层铝防护结构进行比较。结果表明：玄武岩/Kevlar填充防护结构具有和Nextel/Kevlar填充防护结构类似的防护效果，防护性能优于三层铝防护结构。进一步研究填充防护结构铝合金防护屏、纤维布填充层及铝合金舱壁的损伤形式，分析了造成防护屏、填充层与舱壁不同损伤形貌的原因，探索了玄武岩/Kevlar纤维布填充防护结构的防护机理，得出玄武岩纤维布填充层使弹丸碎化，而Kevlar填充层消耗、吸收和分散弹丸或碎片云的能量。
为了研究玄武岩/Kevlar纤维布填充防护结构的撞击极限和损伤特性，采用非火药驱动二级轻气炮进行超高速撞击实验，拟合撞击极限曲线，并与Nextel/Kevlar填充防护结构及三层铝防护结构进行比较。结果表明：玄武岩/Kevlar填充防护结构具有和Nextel/Kevlar填充防护结构类似的防护效果，防护性能优于三层铝防护结构。进一步研究填充防护结构铝合金防护屏、纤维布填充层及铝合金舱壁的损伤形式，分析了造成防护屏、填充层与舱壁不同损伤形貌的原因，探索了玄武岩/Kevlar纤维布填充防护结构的防护机理，得出玄武岩纤维布填充层使弹丸碎化，而Kevlar填充层消耗、吸收和分散弹丸或碎片云的能量。
2016, 36(4): 441-448.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0441-08
摘要:
为获得狭缝内爆轰起爆距离的影响因素，分别在高度为1.0 mm，宽度为10、20、30 mm的狭缝爆轰管内，对不同初始压力下(p0=5.0~50.0 kPa)等当量比的乙烯/氧气预混气体进行了单次爆轰性能实验研究。根据烟迹法、高速摄影图片判定起爆位置，分析了初始压力和狭缝宽度对爆轰起爆距离的影响。结果表明：(1)p0=21.0~30.0 kPa时，起爆距离随着狭缝宽度的增大而逐渐缩短；(2)p0=35.0~42.5 kPa时，起爆距离随着狭缝宽度的增大先缩短后增大，在p0=45.0~50.0 kPa时起爆距离随着狭缝宽度的增大基本保持不变；(3)3种狭缝宽度下，量纲一起爆距离随量纲一初始压力的变化曲线差异较大。
为获得狭缝内爆轰起爆距离的影响因素，分别在高度为1.0 mm，宽度为10、20、30 mm的狭缝爆轰管内，对不同初始压力下(p0=5.0~50.0 kPa)等当量比的乙烯/氧气预混气体进行了单次爆轰性能实验研究。根据烟迹法、高速摄影图片判定起爆位置，分析了初始压力和狭缝宽度对爆轰起爆距离的影响。结果表明：(1)p0=21.0~30.0 kPa时，起爆距离随着狭缝宽度的增大而逐渐缩短；(2)p0=35.0~42.5 kPa时，起爆距离随着狭缝宽度的增大先缩短后增大，在p0=45.0~50.0 kPa时起爆距离随着狭缝宽度的增大基本保持不变；(3)3种狭缝宽度下，量纲一起爆距离随量纲一初始压力的变化曲线差异较大。
2016, 36(4): 449-456.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0449-08
摘要:
基于三波理论和Whitham方法对带隔板装药爆轰波相互作用后发生的正规反射和非正规反射进行了理论分析，给出了爆轰波发生马赫反射时临界入射角和马赫杆增长角等参数的变化规律，提出了马赫杆高度的计算模型。基于凝聚炸药爆轰Jones-Wilkins-Lee(JWL)模型和冲击起爆的Lee-Tarver模型，利用有限元计算软件对带隔板装药爆轰波的传播过程进行了数值模拟。结果表明，发生马赫反射后，随着爆轰波的传播，马赫杆的高度不断增加。数值模拟结果与理论计算结果吻合较好，说明本文中采用的理论模型和数值模拟方法能够较准确地描述带隔板装药爆轰波马赫反射的传播过程。
基于三波理论和Whitham方法对带隔板装药爆轰波相互作用后发生的正规反射和非正规反射进行了理论分析，给出了爆轰波发生马赫反射时临界入射角和马赫杆增长角等参数的变化规律，提出了马赫杆高度的计算模型。基于凝聚炸药爆轰Jones-Wilkins-Lee(JWL)模型和冲击起爆的Lee-Tarver模型，利用有限元计算软件对带隔板装药爆轰波的传播过程进行了数值模拟。结果表明，发生马赫反射后，随着爆轰波的传播，马赫杆的高度不断增加。数值模拟结果与理论计算结果吻合较好，说明本文中采用的理论模型和数值模拟方法能够较准确地描述带隔板装药爆轰波马赫反射的传播过程。
2016, 36(4): 457-464.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0457-08
摘要:
以甲烷/空气混合物为研究对象，开展了连通容器气体泄爆影响因素的实验研究。结果表明：连通容器泄爆片泄爆时，随着破膜压力和量纲一泄压比的减小，大、小球容器的最大泄爆压力均增大；在等量纲一泄压比条件下，随着连接管道长度的增加，传爆容器的最大泄爆压力增大。连通容器无膜泄爆时，大球点火条件下，无论管长如何，起爆容器和传爆容器均比单个容器最大泄爆压力大。小球点火条件下，当管道长度为0.45 m时，起爆容器和传爆容器的最大泄爆压力均小于单个容器。连通容器无膜泄爆且量纲一泄压比相同时，当管道长度为0.45 m时，大、小容器内的最大泄爆压力基本相等；当管道长度为2.45 m时，大容器点火时，传爆容器最大爆炸压力大于起爆容器，但小容器点火时，起爆容器最大泄爆压力大于传爆容器；当管道长度为4.45和6.45 m时，传爆容器最大泄爆压力均大于起爆容器。
以甲烷/空气混合物为研究对象，开展了连通容器气体泄爆影响因素的实验研究。结果表明：连通容器泄爆片泄爆时，随着破膜压力和量纲一泄压比的减小，大、小球容器的最大泄爆压力均增大；在等量纲一泄压比条件下，随着连接管道长度的增加，传爆容器的最大泄爆压力增大。连通容器无膜泄爆时，大球点火条件下，无论管长如何，起爆容器和传爆容器均比单个容器最大泄爆压力大。小球点火条件下，当管道长度为0.45 m时，起爆容器和传爆容器的最大泄爆压力均小于单个容器。连通容器无膜泄爆且量纲一泄压比相同时，当管道长度为0.45 m时，大、小容器内的最大泄爆压力基本相等；当管道长度为2.45 m时，大容器点火时，传爆容器最大爆炸压力大于起爆容器，但小容器点火时，起爆容器最大泄爆压力大于传爆容器；当管道长度为4.45和6.45 m时，传爆容器最大泄爆压力均大于起爆容器。
2016, 36(4): 465-471.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0465-07
摘要:
为了探索高温高压周向均布4股贴壁燃气射流在受限空间中的扩展特性，设计了贴壁燃气射流在圆柱形充液室内扩展的实验装置，借助数字高速录像系统，观察了4股贴壁燃气射流在充液室中的扩展过程，发现由Kelvin-Helmholtz不稳定性引起的表面不规则一直存在于整个射流扩展过程；通过处理拍摄记录的射流扩展序列图，获得不同时刻射流扩展的轴向和径向位移; 对比了不同破膜喷射压力和喷孔结构参数对4股贴壁燃气射流扩展过程的影响。实验结果表明：喷孔面积越大，贴壁射流初期轴向扩展速度越大，但由于径向扩展达到交汇的时间较早，湍流掺混和干涉强烈，衰减也越快；破膜喷射压力越高，射流径向扩展到达交汇的时间越短; 破膜喷射压力从12 MPa升高到20 MPa，射流轴向扩展速度大幅增加，气液湍流掺混效应增强。
为了探索高温高压周向均布4股贴壁燃气射流在受限空间中的扩展特性，设计了贴壁燃气射流在圆柱形充液室内扩展的实验装置，借助数字高速录像系统，观察了4股贴壁燃气射流在充液室中的扩展过程，发现由Kelvin-Helmholtz不稳定性引起的表面不规则一直存在于整个射流扩展过程；通过处理拍摄记录的射流扩展序列图，获得不同时刻射流扩展的轴向和径向位移; 对比了不同破膜喷射压力和喷孔结构参数对4股贴壁燃气射流扩展过程的影响。实验结果表明：喷孔面积越大，贴壁射流初期轴向扩展速度越大，但由于径向扩展达到交汇的时间较早，湍流掺混和干涉强烈，衰减也越快；破膜喷射压力越高，射流径向扩展到达交汇的时间越短; 破膜喷射压力从12 MPa升高到20 MPa，射流轴向扩展速度大幅增加，气液湍流掺混效应增强。
2016, 36(4): 472-482.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0472-11
摘要:
采用刚塑性模型描述介质的动力学行为，结合不可压缩条件和质量守恒条件及边界条件，构造塑性区的动力学许可速度场；利用极限平衡原理推导动力学许可速度场所对应的介质抗力的量纲一表达式；根据初始条件和边界条件，求解运动方程，分别得到爆炸震塌的临界厚度和爆炸贯穿的临界厚度，并推得能够反映爆炸源参数和材料参数综合性质的量纲一冲击因子。将推得的计算公式与经验公式对比分析，证明本文计算结果合理，推导的计算公式揭示了经验公式的物理本质，且具有较为广泛的适用范围。
采用刚塑性模型描述介质的动力学行为，结合不可压缩条件和质量守恒条件及边界条件，构造塑性区的动力学许可速度场；利用极限平衡原理推导动力学许可速度场所对应的介质抗力的量纲一表达式；根据初始条件和边界条件，求解运动方程，分别得到爆炸震塌的临界厚度和爆炸贯穿的临界厚度，并推得能够反映爆炸源参数和材料参数综合性质的量纲一冲击因子。将推得的计算公式与经验公式对比分析，证明本文计算结果合理，推导的计算公式揭示了经验公式的物理本质，且具有较为广泛的适用范围。
2016, 36(4): 483-490.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0483-08
摘要:
采用相似材料模拟实验方法并借助SHPB(split Hopkinson pressure bar)实验系统，探究应变率及节理倾角对节理岩石动态力学性状的影响，包括应力应变曲线特征、破坏模式、能量传递及耗散规律。该实验结果表明：应变率升高，动态弹性模量增大，试件破碎块度变小，完整试件裂纹缺陷沿着平行于压应力方向扩展；节理角度越大，峰值强度越低，但当应变率升高到一定程度，节理角度对岩石破坏形态的影响不再明显；不同试件的入射能、反射能、透射能和耗散能均随应变率升高呈非线性增加，含倾斜角度节理试件的能量耗散率随应变率的变化幅度明显大于完整试件。
采用相似材料模拟实验方法并借助SHPB(split Hopkinson pressure bar)实验系统，探究应变率及节理倾角对节理岩石动态力学性状的影响，包括应力应变曲线特征、破坏模式、能量传递及耗散规律。该实验结果表明：应变率升高，动态弹性模量增大，试件破碎块度变小，完整试件裂纹缺陷沿着平行于压应力方向扩展；节理角度越大，峰值强度越低，但当应变率升高到一定程度，节理角度对岩石破坏形态的影响不再明显；不同试件的入射能、反射能、透射能和耗散能均随应变率升高呈非线性增加，含倾斜角度节理试件的能量耗散率随应变率的变化幅度明显大于完整试件。
2016, 36(4): 491-496.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0491-06
摘要:
针对自洽强度方法存在的冲击加载-再加载的难题，提出了一种采用较高硬度材料为支撑制作组合飞片的简便方法。利用该方法获得了铝、锡和锆基金属玻璃较理想的冲击加载-再加载粒子速度剖面，验证了该方法的有效性。由本文获得的冲击加载-再加载粒子速度剖面，并根据自洽方法，计算得到了铝、锡和锆基金属玻璃再加载过程剪应力变化数据。进一步分析表明，在本文涉及的压力范围内，仅由冲击加载-卸载实验得到的铝、锡和锆基金属玻璃屈服强度将比实际结果降低20%~50%。因此，在采用自洽方法计算高压强度时，冲击加载-再加载数据不可或缺。
针对自洽强度方法存在的冲击加载-再加载的难题，提出了一种采用较高硬度材料为支撑制作组合飞片的简便方法。利用该方法获得了铝、锡和锆基金属玻璃较理想的冲击加载-再加载粒子速度剖面，验证了该方法的有效性。由本文获得的冲击加载-再加载粒子速度剖面，并根据自洽方法，计算得到了铝、锡和锆基金属玻璃再加载过程剪应力变化数据。进一步分析表明，在本文涉及的压力范围内，仅由冲击加载-卸载实验得到的铝、锡和锆基金属玻璃屈服强度将比实际结果降低20%~50%。因此，在采用自洽方法计算高压强度时，冲击加载-再加载数据不可或缺。
2016, 36(4): 497-502.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0497-06
摘要:
基于自行研发的20 L二次脉冲气动喷雾多相爆炸测试系统和全散射粒径测量系统，对乙醚液体燃料瞬态雾化云雾场的燃爆参数进行实验研究。通过调节气动压力、设计喷雾剂量，得到了粒径相同、质量浓度不同的乙醚云雾燃爆超压、温度及点火延迟时间等燃爆参数。结果表明，在索特平均直径为22.90 μm的条件下：乙醚云雾与空气混合物的燃爆下限为80.26 g/m3，燃爆上限为417.34 g/m3；最大超压峰值为0.78 MPa，其出现在云雾质量浓度为278.23 g/m3时；最大爆温峰值为1 260 ℃，其出现在云雾质量浓度为228.29 g/m3时；点火延迟时间在燃爆极限范围内呈U型分布。
基于自行研发的20 L二次脉冲气动喷雾多相爆炸测试系统和全散射粒径测量系统，对乙醚液体燃料瞬态雾化云雾场的燃爆参数进行实验研究。通过调节气动压力、设计喷雾剂量，得到了粒径相同、质量浓度不同的乙醚云雾燃爆超压、温度及点火延迟时间等燃爆参数。结果表明，在索特平均直径为22.90 μm的条件下：乙醚云雾与空气混合物的燃爆下限为80.26 g/m3，燃爆上限为417.34 g/m3；最大超压峰值为0.78 MPa，其出现在云雾质量浓度为278.23 g/m3时；最大爆温峰值为1 260 ℃，其出现在云雾质量浓度为228.29 g/m3时；点火延迟时间在燃爆极限范围内呈U型分布。
2016, 36(4): 503-508.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0503-06
摘要:
为解决爆轰参数计算中自变量取值范围要求严格以及收敛性差等问题，在最小自由能法的基础上，引入遗传算法建立了炸药爆轰参数的计算方法，并利用典型单质炸药和混合炸药的实验结果对计算结果进行了验证。结果表明：采用该方法计算得到的单质和混合炸药的爆速、爆压与实验测试结果基本一致，误差在5%以内，满足炸药性能预估的要求；该方法人工干预弱，只需一次性确定少数主要组分物质的量的变化范围，可适应于多配方优化计算。
为解决爆轰参数计算中自变量取值范围要求严格以及收敛性差等问题，在最小自由能法的基础上，引入遗传算法建立了炸药爆轰参数的计算方法，并利用典型单质炸药和混合炸药的实验结果对计算结果进行了验证。结果表明：采用该方法计算得到的单质和混合炸药的爆速、爆压与实验测试结果基本一致，误差在5%以内，满足炸药性能预估的要求；该方法人工干预弱，只需一次性确定少数主要组分物质的量的变化范围，可适应于多配方优化计算。
2016, 36(4): 509-515.
摘要:
针对流体力学数值求解间断问题时，初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性，将认知不确定度作为外层，偶然不确定度作为内层，分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos, NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和认知不确定度，发展了流体力学数值求解过程中，初始状态含有混合不确定度传播量化的一种方法。以迎风格式和黎曼解法器求解Sod问题为例，评估了左状态密度(偶然不确定度)和理想气体多方指数(认知不确定度)对模型输出结果的影响，有效验证了该方法的可行性。
针对流体力学数值求解间断问题时，初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性，将认知不确定度作为外层，偶然不确定度作为内层，分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos, NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和认知不确定度，发展了流体力学数值求解过程中，初始状态含有混合不确定度传播量化的一种方法。以迎风格式和黎曼解法器求解Sod问题为例，评估了左状态密度(偶然不确定度)和理想气体多方指数(认知不确定度)对模型输出结果的影响，有效验证了该方法的可行性。
2016, 36(4): 516-524.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0516-09
摘要:
在完全变光滑长度SPH(smoothed particle hydrodynamics)方法的基础上，利用F.Ott等提出的修正SPH方法处理在求解多介质大密度问题时的数值不稳定性问题，运用Holmquist-Johnson-Cook本构模型处理混凝土在冲击载荷下的变形和损伤问题，对聚能装药射流侵彻混凝土靶板的过程进行了数值模拟，同时利用LS-DYNA非线性有限元程序进行对比，分析了2种方法得到的混凝土von Mises应力变化、射流头部特定节点处的速度变化及裂纹演变，验证了SPH方法的准确性。分析了另外2种不同尺寸的靶板在射流侵彻作用下的破坏形式，结果符合射流侵彻物理规律，表明该方法适合模拟聚爆炸与冲击等大变形破坏等问题。
在完全变光滑长度SPH(smoothed particle hydrodynamics)方法的基础上，利用F.Ott等提出的修正SPH方法处理在求解多介质大密度问题时的数值不稳定性问题，运用Holmquist-Johnson-Cook本构模型处理混凝土在冲击载荷下的变形和损伤问题，对聚能装药射流侵彻混凝土靶板的过程进行了数值模拟，同时利用LS-DYNA非线性有限元程序进行对比，分析了2种方法得到的混凝土von Mises应力变化、射流头部特定节点处的速度变化及裂纹演变，验证了SPH方法的准确性。分析了另外2种不同尺寸的靶板在射流侵彻作用下的破坏形式，结果符合射流侵彻物理规律，表明该方法适合模拟聚爆炸与冲击等大变形破坏等问题。
2016, 36(4): 525-531.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0525-07
摘要:
为研究用水包围炸药的方式对爆炸载荷的作用机理，在两端开口的钢筒内进行了水直接包覆炸药的爆炸实验，利用光纤位移干涉仪获取了钢筒外壁的径向速度和动态变形。结果表明：不同于无水爆炸，爆轰产物通过水的“裂缝”在空气中形成冲击波，造成该冲击波出现时间更晚、强度更低、持续时间更长，并要求相应的数值模拟采用二维以上的计算模型；盛水结构的材料密度越低、厚度越小对爆炸载荷的影响越小。
为研究用水包围炸药的方式对爆炸载荷的作用机理，在两端开口的钢筒内进行了水直接包覆炸药的爆炸实验，利用光纤位移干涉仪获取了钢筒外壁的径向速度和动态变形。结果表明：不同于无水爆炸，爆轰产物通过水的“裂缝”在空气中形成冲击波，造成该冲击波出现时间更晚、强度更低、持续时间更长，并要求相应的数值模拟采用二维以上的计算模型；盛水结构的材料密度越低、厚度越小对爆炸载荷的影响越小。
2016, 36(4): 532-540.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0532-09
摘要:
通过数值模拟, 计算冲击加载下样品经历一维应变加载过程和侧向稀疏过程产生的塑性功, 给出试样内部从冲击加载开始到进入回收桶前全过程的应力随时间变化的历程。结果表明:侧向稀疏过程开始后，样品在径向汇聚波的作用下受循环拉、压载荷作用，拉压循环的振幅在中等冲击压力下达到最大。如果振幅超过了材料的层裂强度，样品中心将发生拉伸破坏不能完整回收。侧向稀疏与一维应变加载产生的塑性功之比随冲击速度的增加而减小。在冲击速度为某临界值时，侧向稀疏产生的塑性功与一维应变加载产生的塑性功相等。在一定的冲击速度下，采用低初始屈服应力的材料可减轻侧向稀疏效应。对理想塑性材料的理论分析表明，侧向稀疏与一维应变加载产生的塑性功之比随冲击速度与屈服强度比值的增大而减小，与数值模拟结果一致。
通过数值模拟, 计算冲击加载下样品经历一维应变加载过程和侧向稀疏过程产生的塑性功, 给出试样内部从冲击加载开始到进入回收桶前全过程的应力随时间变化的历程。结果表明:侧向稀疏过程开始后，样品在径向汇聚波的作用下受循环拉、压载荷作用，拉压循环的振幅在中等冲击压力下达到最大。如果振幅超过了材料的层裂强度，样品中心将发生拉伸破坏不能完整回收。侧向稀疏与一维应变加载产生的塑性功之比随冲击速度的增加而减小。在冲击速度为某临界值时，侧向稀疏产生的塑性功与一维应变加载产生的塑性功相等。在一定的冲击速度下，采用低初始屈服应力的材料可减轻侧向稀疏效应。对理想塑性材料的理论分析表明，侧向稀疏与一维应变加载产生的塑性功之比随冲击速度与屈服强度比值的增大而减小，与数值模拟结果一致。
2016, 36(4): 541-547.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0541-07
摘要:
为研究管道内甲烷/空气混合气体火焰和压力波的传播规律，对内载压力波作用下管壁的动态响应进行实验。结果表明，末端闭口实验中，管道末端的反射激波会引起当地火焰亮度的增大，而前端反射激波则有可能导致火焰内部的分离从而出现熄灭与复燃现象。相对于末端开口工况，末端闭口实验时管道两端产生的往复反射激波对管壁具有叠加加载作用，导致管壁产生较大的环向应变。
为研究管道内甲烷/空气混合气体火焰和压力波的传播规律，对内载压力波作用下管壁的动态响应进行实验。结果表明，末端闭口实验中，管道末端的反射激波会引起当地火焰亮度的增大，而前端反射激波则有可能导致火焰内部的分离从而出现熄灭与复燃现象。相对于末端开口工况，末端闭口实验时管道两端产生的往复反射激波对管壁具有叠加加载作用，导致管壁产生较大的环向应变。
2016, 36(4): 548-556.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0548-09
摘要:
为研究大跨度棚洞在落石冲击下的力学性能以及轻质土的抗冲击性能，根据所确定的落石冲击能量，利用动力有限元数值方法对山岭隧道大跨度棚洞受落石冲击作用的动力响应进行了分析，研究了棚洞钢筋混凝土结构受落石冲击作用的损伤特性，将不同工况下的冲击深度时程曲线和冲击力时程曲线进行了对比，比较了棚洞顶部回填普通土和轻质土时对落石冲击作用的缓冲效果，并给出了棚洞顶部回填材料及其回填土厚度的建议。
为研究大跨度棚洞在落石冲击下的力学性能以及轻质土的抗冲击性能，根据所确定的落石冲击能量，利用动力有限元数值方法对山岭隧道大跨度棚洞受落石冲击作用的动力响应进行了分析，研究了棚洞钢筋混凝土结构受落石冲击作用的损伤特性，将不同工况下的冲击深度时程曲线和冲击力时程曲线进行了对比，比较了棚洞顶部回填普通土和轻质土时对落石冲击作用的缓冲效果，并给出了棚洞顶部回填材料及其回填土厚度的建议。
2016, 36(4): 562-567.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0562-06
摘要:
利用密闭爆发器实验系统进行了等离子体增强4/7高固体发射药燃速特性的实验研究。采用等离子体发生器的电能利用效率来表征密闭爆发器内输入的等离子体能量，拟合了考虑压力梯度影响和电功率增强的固体发射药瞬态燃速公式。根据实验数据得到4/7高固体发射药的电功率燃速增强因子为0.005 MW-1。与Woodley燃速公式相比，瞬态燃速公式与实验压力曲线符合程度更高，能够更精确地描述固体发射药在等离子体作用下的燃烧过程。
利用密闭爆发器实验系统进行了等离子体增强4/7高固体发射药燃速特性的实验研究。采用等离子体发生器的电能利用效率来表征密闭爆发器内输入的等离子体能量，拟合了考虑压力梯度影响和电功率增强的固体发射药瞬态燃速公式。根据实验数据得到4/7高固体发射药的电功率燃速增强因子为0.005 MW-1。与Woodley燃速公式相比，瞬态燃速公式与实验压力曲线符合程度更高，能够更精确地描述固体发射药在等离子体作用下的燃烧过程。
2016, 36(4): 568-572.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0568-05
摘要:
基于爆轰数值模拟计算，分析了CL-20混合炸药爆轰反应的特征，设计了炸药与窗口的界面粒子速度测量实验装置；采用激光干涉法，测量了C-1炸药(CL-20/粘合剂/94/6)与窗口的界面粒子速度; 运用先求导、再分段拟合的方法，对界面粒子速度随时间的变化曲线进行了数据处理，确定了炸药爆轰CJ点对应的时间位置；根据CJ点对应的粒子速度，计算获得了炸药的爆轰反应区宽度和CJ爆轰压力。结果显示：密度为1.943 g/cm3的C-1炸药的爆轰反应时间为38 ns，CJ压力为34.2 GPa。
基于爆轰数值模拟计算，分析了CL-20混合炸药爆轰反应的特征，设计了炸药与窗口的界面粒子速度测量实验装置；采用激光干涉法，测量了C-1炸药(CL-20/粘合剂/94/6)与窗口的界面粒子速度; 运用先求导、再分段拟合的方法，对界面粒子速度随时间的变化曲线进行了数据处理，确定了炸药爆轰CJ点对应的时间位置；根据CJ点对应的粒子速度，计算获得了炸药的爆轰反应区宽度和CJ爆轰压力。结果显示：密度为1.943 g/cm3的C-1炸药的爆轰反应时间为38 ns，CJ压力为34.2 GPa。
2016, 36(4): 573-576.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0573-04
摘要:
为研究温压炸药的爆炸特性，将25 g温压炸药在5.8 L的密闭爆炸罐中引爆，测试了真空和空气环境下的爆炸压力和爆炸温度，并通过气相色谱分析了爆炸后的气体产物。实验结果表明，温压炸药在空气环境下的平衡压力和平衡温度明显高于真空环境，并且空气中的氧气参与了炸药中铝粉的氧化反应，说明温压炸药在空气环境下存在后燃效应。
为研究温压炸药的爆炸特性，将25 g温压炸药在5.8 L的密闭爆炸罐中引爆，测试了真空和空气环境下的爆炸压力和爆炸温度，并通过气相色谱分析了爆炸后的气体产物。实验结果表明，温压炸药在空气环境下的平衡压力和平衡温度明显高于真空环境，并且空气中的氧气参与了炸药中铝粉的氧化反应，说明温压炸药在空气环境下存在后燃效应。
2016, 36(4): 509-515.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0509-07
摘要:
针对流体力学数值求解间断问题时，初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性，将认知不确定度作为外层，偶然不确定度作为内层，分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和认知不确定度，发展了流体力学数值求解过程中，初始状态含有混合不确定度传播量化的一种方法。以迎风格式和黎曼解法器求解Sod问题为例，评估了左状态密度(偶然不确定度)和理想气体多方指数(认知不确定度)对模型输出结果的影响，有效验证了该方法的可行性。
针对流体力学数值求解间断问题时，初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性，将认知不确定度作为外层，偶然不确定度作为内层，分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和认知不确定度，发展了流体力学数值求解过程中，初始状态含有混合不确定度传播量化的一种方法。以迎风格式和黎曼解法器求解Sod问题为例，评估了左状态密度(偶然不确定度)和理想气体多方指数(认知不确定度)对模型输出结果的影响，有效验证了该方法的可行性。
2016, 36(4): 557-561.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0557-05
摘要:
采用线阵多普勒光纤探针测速技术（Doppler pins system，DPS），对钨合金平面飞层对碰区速度剖面进行了精密测试研究，获得了4 mm长度范围内16个测点的速度-时间曲线。对速度曲线进一步处理后，给出了对碰区凸起轮廓发展演化过程、对碰区压力分布、材料表面是否发生破坏等丰富的实验参量和信息。实验结果表明，在本文实验装置构形下，冲击波对碰后发生规则反射，对碰后压力约为对碰前压力的2.5倍；冲击波对碰后的压力分布决定对碰区的凸起结构，钨合金飞层对碰区凸起为尖形结构。
