2021年 41卷 第5期
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2021, 41(5): 051101.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0422
摘要:
第三型应变时效现象的发现使得传统的对于金属塑性流动行为的认识、位错的热激活理论以及常见的金属热粘塑性本构模型均需要进一步完善。为了系统地认识第三型应变时效，首先介绍了第三型应变时效现象区别于静态应变时效和Portevin-Le Chatelie动态应变时效的宏观特征，其次，对第三型应变时效的微观机理以及第三型应变时效与Portevin-Le Chatelier动态应变时效、蓝脆现象以及机械波谱的关联性进行了系统总结。最后，介绍了包含第三型应变时效的金属热黏塑性本构模型的发展。
第三型应变时效现象的发现使得传统的对于金属塑性流动行为的认识、位错的热激活理论以及常见的金属热粘塑性本构模型均需要进一步完善。为了系统地认识第三型应变时效，首先介绍了第三型应变时效现象区别于静态应变时效和Portevin-Le Chatelie动态应变时效的宏观特征，其次，对第三型应变时效的微观机理以及第三型应变时效与Portevin-Le Chatelier动态应变时效、蓝脆现象以及机械波谱的关联性进行了系统总结。最后，介绍了包含第三型应变时效的金属热黏塑性本构模型的发展。
2021, 41(5): 052201.
doi: 10.11883/bzycj-2021-0075
摘要:
针对铀材料在爆炸载荷作用下形成放射性气溶胶的过程，采用光滑粒子流体动力学方法开展了数值模拟和实验研究。通过将颗粒动力学和SPH方法结合，建立了炸药爆轰作用于铀金属壳的数值模拟模型，以铀材料比内能为气溶胶转化判据，获得了铀材料转化为气溶胶的物理过程，得到了在相同爆炸当量下，不同质量铀材料的气溶胶转化效率，并与实验结果进行了对比分析。结果显示，铀材料在爆炸载荷作用下，当其比内能达到1.9 MJ/kg时，即可认为完全转变为气溶胶，对于本文中的爆炸装置结构形式，当炸药质量为铀材料质量的6倍时，转化率超过90%。实验验证了数值模拟结果，表明该方法能够对铀材料的气溶胶转化过程进行准确描述。
针对铀材料在爆炸载荷作用下形成放射性气溶胶的过程，采用光滑粒子流体动力学方法开展了数值模拟和实验研究。通过将颗粒动力学和SPH方法结合，建立了炸药爆轰作用于铀金属壳的数值模拟模型，以铀材料比内能为气溶胶转化判据，获得了铀材料转化为气溶胶的物理过程，得到了在相同爆炸当量下，不同质量铀材料的气溶胶转化效率，并与实验结果进行了对比分析。结果显示，铀材料在爆炸载荷作用下，当其比内能达到1.9 MJ/kg时，即可认为完全转变为气溶胶，对于本文中的爆炸装置结构形式，当炸药质量为铀材料质量的6倍时，转化率超过90%。实验验证了数值模拟结果，表明该方法能够对铀材料的气溶胶转化过程进行准确描述。
2021, 41(5): 053101.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0071
摘要:
开展了（010）、（011）晶向HMX晶体的斜波压缩实验，获得了约15 GPa压力下的速度响应剖面。实验结果表明，HMX单晶存在明显弹塑性转变行为，且速度波形有下降趋势，这是材料的黏性效应导致，材料的弹性极限随着样品厚度增加而变化，不同晶向的材料动力学特性存在差异。结合Hobenemser-Prager黏弹塑性本构关系和三阶Birch-Murnaghan物态方程开展了HMX晶体斜波压缩物理过程的数值模拟，计算结果可以很好地描述HMX晶体的弹塑性转变这一物理过程。
开展了（010）、（011）晶向HMX晶体的斜波压缩实验，获得了约15 GPa压力下的速度响应剖面。实验结果表明，HMX单晶存在明显弹塑性转变行为，且速度波形有下降趋势，这是材料的黏性效应导致，材料的弹性极限随着样品厚度增加而变化，不同晶向的材料动力学特性存在差异。结合Hobenemser-Prager黏弹塑性本构关系和三阶Birch-Murnaghan物态方程开展了HMX晶体斜波压缩物理过程的数值模拟，计算结果可以很好地描述HMX晶体的弹塑性转变这一物理过程。
2021, 41(5): 053102.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0125
摘要:
为深层次了解裂隙岩体在动载荷作用下的动态断裂特性及止裂机理，采用TWSRC（tunnel with single radial crack）构型进行中低速冲击实验，选择砂岩作为原材料制作裂隙岩体试样，以落锤冲击试验装置与裂纹扩展计实验系统对裂纹的动态起裂、扩展及止裂过程进行全过程监测，重点研究动态破裂过程的破裂行为及止裂现象。使用有限差分法程序进行数值模拟，验证冲击实验结果的科学性与准确性。研究发现：裂隙岩体的动态断裂过程是由起裂加速-高速扩展-缓慢减速-止裂-再次起裂加速-再次高速扩展等多次循环的过程构成，且止裂区间尺寸为微秒量级；裂隙岩体止裂位置的穿晶断裂比例远小于初始起裂点，青砂岩动态断裂过程的穿晶断裂比例稍大于黑砂岩；裂隙岩体中止裂点再次起裂所需的能量，远小于预制裂纹初始起裂所需要的能量。
为深层次了解裂隙岩体在动载荷作用下的动态断裂特性及止裂机理，采用TWSRC（tunnel with single radial crack）构型进行中低速冲击实验，选择砂岩作为原材料制作裂隙岩体试样，以落锤冲击试验装置与裂纹扩展计实验系统对裂纹的动态起裂、扩展及止裂过程进行全过程监测，重点研究动态破裂过程的破裂行为及止裂现象。使用有限差分法程序进行数值模拟，验证冲击实验结果的科学性与准确性。研究发现：裂隙岩体的动态断裂过程是由起裂加速-高速扩展-缓慢减速-止裂-再次起裂加速-再次高速扩展等多次循环的过程构成，且止裂区间尺寸为微秒量级；裂隙岩体止裂位置的穿晶断裂比例远小于初始起裂点，青砂岩动态断裂过程的穿晶断裂比例稍大于黑砂岩；裂隙岩体中止裂点再次起裂所需的能量，远小于预制裂纹初始起裂所需要的能量。
2021, 41(5): 053103.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0072
摘要:
利用直径50 mm的分离式霍普金森压杆，对煤岩展开20～100 s−1动态应变率下的单轴冲击压缩试验，结合高速摄影分析其变形破坏特征，并建立基于Weibull统计分布和Drucker-Prager破坏准则的煤岩动态强度型统计损伤本构模型。试验结果表明：（1）煤岩动态应力-应变曲线存在明显的非线性特征，随应变率升高，动态抗压强度与弹性模量均呈线性增长且增幅显著，破坏形态由低应变率下的轴向劈裂破坏向高应变率下的压碎破坏过渡；（2）在动态应变率20～100 s−1下，煤岩破坏后碎块具有明显的分形特性，破碎块度分维值为1.9～2.2，且随着应变率的升高，煤岩破碎程度增大，碎块块度减小；（3）基于Weibull分布参数F0、m和应变率的关系，修正煤岩的本构模型，并与试验结果进行对比，验证该模型的合理性。
利用直径50 mm的分离式霍普金森压杆，对煤岩展开20～100 s−1动态应变率下的单轴冲击压缩试验，结合高速摄影分析其变形破坏特征，并建立基于Weibull统计分布和Drucker-Prager破坏准则的煤岩动态强度型统计损伤本构模型。试验结果表明：（1）煤岩动态应力-应变曲线存在明显的非线性特征，随应变率升高，动态抗压强度与弹性模量均呈线性增长且增幅显著，破坏形态由低应变率下的轴向劈裂破坏向高应变率下的压碎破坏过渡；（2）在动态应变率20～100 s−1下，煤岩破坏后碎块具有明显的分形特性，破碎块度分维值为1.9～2.2，且随着应变率的升高，煤岩破碎程度增大，碎块块度减小；（3）基于Weibull分布参数F0、m和应变率的关系，修正煤岩的本构模型，并与试验结果进行对比，验证该模型的合理性。
2021, 41(5): 053301.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0063
摘要:
将W骨架/Zr基非晶合金复合材料破片装入弹体制备成预制破片弹丸，并进行实爆试验，研究W骨架/Zr基非晶合金复合材料预制破片侵彻靶板的能力，以及预制破片贯穿靶板后对棉被、油箱的引燃能力。结果表明：制备的W骨架/Zr基非晶合金复合材料密度大、强度高，爆炸完整性和侵彻能力能够满足作为榴弹预制破片的要求；W骨架/Zr基非晶合金复合材料破片侵彻过程中自身变形是影响侵彻能力的主要原因之一；W骨架/Zr基非晶合金复合材料预制破片侵彻和贯穿靶板的过程中伴随着强烈的爆轰，当穿透率足够高时，预制破片的爆轰作用能够引燃靶后的棉被和油箱。
将W骨架/Zr基非晶合金复合材料破片装入弹体制备成预制破片弹丸，并进行实爆试验，研究W骨架/Zr基非晶合金复合材料预制破片侵彻靶板的能力，以及预制破片贯穿靶板后对棉被、油箱的引燃能力。结果表明：制备的W骨架/Zr基非晶合金复合材料密度大、强度高，爆炸完整性和侵彻能力能够满足作为榴弹预制破片的要求；W骨架/Zr基非晶合金复合材料破片侵彻过程中自身变形是影响侵彻能力的主要原因之一；W骨架/Zr基非晶合金复合材料预制破片侵彻和贯穿靶板的过程中伴随着强烈的爆轰，当穿透率足够高时，预制破片的爆轰作用能够引燃靶后的棉被和油箱。
2021, 41(5): 053302.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0129
摘要:
为获得10 km/s超高速撞击成坑特性，采用内爆发射器开展了长径比l/dp为1/2、直径dp为0.8 cm的镁合金弹丸撞击厚5 cm铝靶的超高速撞击实验，获得了铝靶的撞击成坑尺寸和形貌特性，结合文献数据，分析了成坑形貌与8 km/s以下速度撞击坑的差异和弹丸长径比、速度、动能对成坑尺寸的影响。结果表明：典型的撞击坑不仅包含中心成坑区，还包含了破坏区，成坑区近似半球形弹坑，破坏区为自由表面剥落形成的浅坑；坑深Pc/dp为1.5～2.0，坑径dc/dp为3～3.5，坑形系数Pc/dc为0.50，成坑效率E/Vc均值为3.74 kJ/cm3；对于l/dp≤1的弹丸，采用等效直径对坑深进行归一化，归一化后坑深与长径比无关，与速度的2/3次幂成线性关系。
为获得10 km/s超高速撞击成坑特性，采用内爆发射器开展了长径比l/dp为1/2、直径dp为0.8 cm的镁合金弹丸撞击厚5 cm铝靶的超高速撞击实验，获得了铝靶的撞击成坑尺寸和形貌特性，结合文献数据，分析了成坑形貌与8 km/s以下速度撞击坑的差异和弹丸长径比、速度、动能对成坑尺寸的影响。结果表明：典型的撞击坑不仅包含中心成坑区，还包含了破坏区，成坑区近似半球形弹坑，破坏区为自由表面剥落形成的浅坑；坑深Pc/dp为1.5～2.0，坑径dc/dp为3～3.5，坑形系数Pc/dc为0.50，成坑效率E/Vc均值为3.74 kJ/cm3；对于l/dp≤1的弹丸，采用等效直径对坑深进行归一化，归一化后坑深与长径比无关，与速度的2/3次幂成线性关系。
2021, 41(5): 053303.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0473
摘要:
为提高金属靶的抗弹性能，设计了一种含有月牙形空腔结构的金属靶。利用ABAQUS软件对月牙形空腔结构在12.7 mm穿甲燃烧弹弹芯侵彻下的弹体偏转性能进行了数值模拟研究，讨论了月牙形状、弹着点和空间排布对弹体偏转效果的影响。结果表明：月牙形状对弹体的偏转效果有显著的影响；空腔结构在不同弹着点表现出不同的弹体偏转性能，处于空腔胞元最薄弱处附近的弹着点弹体偏转角度明显小于其他位置；空腔胞元空间排布的非对称化处理能够提升空腔结构对子弹的偏转效果。
为提高金属靶的抗弹性能，设计了一种含有月牙形空腔结构的金属靶。利用ABAQUS软件对月牙形空腔结构在12.7 mm穿甲燃烧弹弹芯侵彻下的弹体偏转性能进行了数值模拟研究，讨论了月牙形状、弹着点和空间排布对弹体偏转效果的影响。结果表明：月牙形状对弹体的偏转效果有显著的影响；空腔结构在不同弹着点表现出不同的弹体偏转性能，处于空腔胞元最薄弱处附近的弹着点弹体偏转角度明显小于其他位置；空腔胞元空间排布的非对称化处理能够提升空腔结构对子弹的偏转效果。
2021, 41(5): 053304.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0148
摘要:
为探究某9 mm手枪弹侵彻木质靶板的弹道特性，以中密度板（medium density fiberboard, MDF）为研究对象进行了弹道侵彻试验，通过减装药和角度可调节靶架获得了不同速度和弹着角下弹头的剩余速度和侵彻深度等关键信息；通过Poncelet阻力模型对试验结果进行了分析，并得出侵彻深度与侵彻速度之间的关系式；建立了手枪弹侵彻MDF的数值计算模型，对不同速度和不同弹着角的弹头偏转行为进行了研究，并得到了临界跳飞角度与着靶速度之间的函数关系。结果表明，弹头正侵彻25 mm厚度的MDF时，能量损失量与入射速度具有线性相关性；弹头侵入MDF时均会产生负方向偏转，弹头速度降低或者弹着角减小均会使负方向偏转角度增大，当弹头低速穿透MDF或者弹着角小于45°时，弹头侵彻MDF过程中会产生较大角度偏转，在射出MDF时出现弹道转正现象。
为探究某9 mm手枪弹侵彻木质靶板的弹道特性，以中密度板（medium density fiberboard, MDF）为研究对象进行了弹道侵彻试验，通过减装药和角度可调节靶架获得了不同速度和弹着角下弹头的剩余速度和侵彻深度等关键信息；通过Poncelet阻力模型对试验结果进行了分析，并得出侵彻深度与侵彻速度之间的关系式；建立了手枪弹侵彻MDF的数值计算模型，对不同速度和不同弹着角的弹头偏转行为进行了研究，并得到了临界跳飞角度与着靶速度之间的函数关系。结果表明，弹头正侵彻25 mm厚度的MDF时，能量损失量与入射速度具有线性相关性；弹头侵入MDF时均会产生负方向偏转，弹头速度降低或者弹着角减小均会使负方向偏转角度增大，当弹头低速穿透MDF或者弹着角小于45°时，弹头侵彻MDF过程中会产生较大角度偏转，在射出MDF时出现弹道转正现象。
2021, 41(5): 054101.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0302
摘要:
应用辐射测温法进行爆炸火焰温度测试时，火焰发射率取经验定值的方法与火焰燃烧机理存在较大的偏差，同时测点距离与环境温湿度也会导致不同程度的热辐射衰减，从而影响爆炸火焰温度的测量精度。本文针对上述两个问题，基于大气辐射理论与光学传播规律，提出了辐射路径衰减补偿模型，结合由红外热像仪和比色测温仪测量的爆炸火焰动态发射率，对爆炸场火焰真温进行联合反演，并将测算结果与比色测温仪测得的火焰表面温度进行对比，得到了反演温度误差范围。试验结果表明，利用本文所提出的补偿模型测算得到的爆炸火焰温度，误差由补偿前的55.699%～89.847%降低到11.292%～59.077%，有效提高了外场爆炸瞬态火焰温度的测算精度。
应用辐射测温法进行爆炸火焰温度测试时，火焰发射率取经验定值的方法与火焰燃烧机理存在较大的偏差，同时测点距离与环境温湿度也会导致不同程度的热辐射衰减，从而影响爆炸火焰温度的测量精度。本文针对上述两个问题，基于大气辐射理论与光学传播规律，提出了辐射路径衰减补偿模型，结合由红外热像仪和比色测温仪测量的爆炸火焰动态发射率，对爆炸场火焰真温进行联合反演，并将测算结果与比色测温仪测得的火焰表面温度进行对比，得到了反演温度误差范围。试验结果表明，利用本文所提出的补偿模型测算得到的爆炸火焰温度，误差由补偿前的55.699%～89.847%降低到11.292%～59.077%，有效提高了外场爆炸瞬态火焰温度的测算精度。
2021, 41(5): 054102.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0151
摘要:
飞板运动姿态的测定是爆炸焊接机理研究的基础，针对传统电测方法存在干扰因素多、易产生弯曲波等缺陷，设计了一种适用于野外大当量下爆炸焊接飞板姿态实验的连续电阻测试方法。研制了3种不同结构的梯形支架型连续电阻探针元件，利用有限元程序分析了探针的导通压力和响应时间，在此基础上，对3种探针实施了爆炸焊接实验，实验结果表明：金属丝网型探针元件具有最优的导通效果，各段测试曲线光滑无毛刺。以该探针数据计算获得了待测飞板的运动姿态曲线，并与Richter简化模型下的近似计算公式结果进行了对比，两者基本一致。所述测试方法实现了炸药爆速和飞板变形曲线的连续、可靠和快速测量，为滑移爆轰驱动问题、爆轰产物状态方程等的研究提供了测试方法补充。
飞板运动姿态的测定是爆炸焊接机理研究的基础，针对传统电测方法存在干扰因素多、易产生弯曲波等缺陷，设计了一种适用于野外大当量下爆炸焊接飞板姿态实验的连续电阻测试方法。研制了3种不同结构的梯形支架型连续电阻探针元件，利用有限元程序分析了探针的导通压力和响应时间，在此基础上，对3种探针实施了爆炸焊接实验，实验结果表明：金属丝网型探针元件具有最优的导通效果，各段测试曲线光滑无毛刺。以该探针数据计算获得了待测飞板的运动姿态曲线，并与Richter简化模型下的近似计算公式结果进行了对比，两者基本一致。所述测试方法实现了炸药爆速和飞板变形曲线的连续、可靠和快速测量，为滑移爆轰驱动问题、爆轰产物状态方程等的研究提供了测试方法补充。
2021, 41(5): 055201.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0004
摘要:
不耦合装药爆破孔壁压力峰值是控制岩体轮廓成形质量及进行非流固耦合爆破振动响应数值模拟分析的重要参数，本文采用实验方法研究了不耦合装药爆破的孔壁压力峰值：利用材质为20钢的无缝薄壁钢管模拟不耦合装药爆破炮孔，以高灵敏度、高精度的应变片为传感器，选用超动态应变仪采集钢管内置柱状炸药卷爆炸过程中钢管外壁产生的环向应变，应用动荷载作用下薄壁圆筒的动力响应计算方法，反演分析采集的钢管外壁环向应变数据，得到了爆破过程中空气冲击波作用于钢管内壁的冲击荷载压力峰值，间接测量了不耦合装药爆炸后的孔壁压力峰值。实验获得了6种不耦合装药工况下的爆破孔壁压力峰值测试数据，并计算了相应工况下实验值较准静态爆生气体压力的增大倍数，拟合结果表明压力增大倍数随不耦合系数的增大近似呈线性增长。同时也分析了部分试验工况下爆炸测试结果不理想的原因，研究成果可为轮廓爆破孔壁压力峰值的测试与计算提供参考。
不耦合装药爆破孔壁压力峰值是控制岩体轮廓成形质量及进行非流固耦合爆破振动响应数值模拟分析的重要参数，本文采用实验方法研究了不耦合装药爆破的孔壁压力峰值：利用材质为20钢的无缝薄壁钢管模拟不耦合装药爆破炮孔，以高灵敏度、高精度的应变片为传感器，选用超动态应变仪采集钢管内置柱状炸药卷爆炸过程中钢管外壁产生的环向应变，应用动荷载作用下薄壁圆筒的动力响应计算方法，反演分析采集的钢管外壁环向应变数据，得到了爆破过程中空气冲击波作用于钢管内壁的冲击荷载压力峰值，间接测量了不耦合装药爆炸后的孔壁压力峰值。实验获得了6种不耦合装药工况下的爆破孔壁压力峰值测试数据，并计算了相应工况下实验值较准静态爆生气体压力的增大倍数，拟合结果表明压力增大倍数随不耦合系数的增大近似呈线性增长。同时也分析了部分试验工况下爆炸测试结果不理想的原因，研究成果可为轮廓爆破孔壁压力峰值的测试与计算提供参考。
2021, 41(5): 055202.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0123
摘要:
针对隧道爆破施工中采集到的实测振动信号，引入一种基于总体平均经验模态分解方法（CEEMDAN分解）联合小波包分析的降噪方法。首先，通过CEEMDAN分解得到多个本征模态分量，利用相关系数筛选出包含噪声的模态分量，并通过模态分量的频谱图及方差贡献率进行校核。然后，利用小波包阈值降噪方法对含有噪声的模态分量进行处理。最后，将未经处理的模态分量与去噪完成的分量重构得到最终纯净的爆破振动信号。同时，通过小波包能量谱分析验证此降噪方法的可行性。本文引入的方法兼具CEEMDAN分解及小波包分析的优点，与现有方法相比，去噪效果较好，可以应用于类似隧道爆破信号的去噪处理中。
针对隧道爆破施工中采集到的实测振动信号，引入一种基于总体平均经验模态分解方法（CEEMDAN分解）联合小波包分析的降噪方法。首先，通过CEEMDAN分解得到多个本征模态分量，利用相关系数筛选出包含噪声的模态分量，并通过模态分量的频谱图及方差贡献率进行校核。然后，利用小波包阈值降噪方法对含有噪声的模态分量进行处理。最后，将未经处理的模态分量与去噪完成的分量重构得到最终纯净的爆破振动信号。同时，通过小波包能量谱分析验证此降噪方法的可行性。本文引入的方法兼具CEEMDAN分解及小波包分析的优点，与现有方法相比，去噪效果较好，可以应用于类似隧道爆破信号的去噪处理中。
2021, 41(5): 055401.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0131
摘要:
对常温常压下柴油舱组集中透气管中柴油蒸汽的燃爆危险性以及阻隔防爆技术的抑爆效能开展了实验研究。利用nac HX-3高速相机和CY-YD-205压力传感器记录燃爆传播过程和爆炸超压，阻隔防爆装置分别采用新型抑爆小球和普通波纹型阻火器。结果表明：常温常压下，一旦柴油油舱发生爆炸，爆炸火球可以通过透气管传播到相邻油舱，并引起二次爆炸，具有较大的危险性；普通波纹型阻火器在爆炸过程中阻火失效，而新型抑爆小球具有较好的抑爆效果；相对于光滑透气管工况，在点火舱上方安装抑爆小球后，被点火舱内的最大爆炸超压可以显著地从552.5 kPa降低到35.0 kPa；抑爆小球的中空多孔结构是其阻隔防爆的关键，多孔结构不仅可以增大比表面积、扩大热损失，而且还可以有效地分割削弱反应面。
对常温常压下柴油舱组集中透气管中柴油蒸汽的燃爆危险性以及阻隔防爆技术的抑爆效能开展了实验研究。利用nac HX-3高速相机和CY-YD-205压力传感器记录燃爆传播过程和爆炸超压，阻隔防爆装置分别采用新型抑爆小球和普通波纹型阻火器。结果表明：常温常压下，一旦柴油油舱发生爆炸，爆炸火球可以通过透气管传播到相邻油舱，并引起二次爆炸，具有较大的危险性；普通波纹型阻火器在爆炸过程中阻火失效，而新型抑爆小球具有较好的抑爆效果；相对于光滑透气管工况，在点火舱上方安装抑爆小球后，被点火舱内的最大爆炸超压可以显著地从552.5 kPa降低到35.0 kPa；抑爆小球的中空多孔结构是其阻隔防爆的关键，多孔结构不仅可以增大比表面积、扩大热损失，而且还可以有效地分割削弱反应面。
2021, 41(5): 055402.
doi: 10.11883/bzycj-2020-0144
摘要:
为研究柔性障碍物对甲烷空气爆炸波的激励效应，采用双向拉伸聚丙烯（biaxially oriented polypropylene, BOPP）薄膜作为柔性障碍物将管道内甲烷空气预混气体与空气隔开，对比障碍物前后火焰、激波变化，分析膜状柔性障碍物激励效应的机理。实验结果表明：这种具有一定承压能力的柔性障碍物对甲烷爆炸波产生的激励效应不可忽视，在膜片破裂前产生多次激波反射过程，可诱导湍流火焰形成，促使膜前爆炸压力提高，膜片破裂后，火焰在伴流作用下传播速度突增，并加速逐渐逼近前驱冲击波，致使膜后爆炸压力大幅提高；激励效应可使膜片前后最大爆炸压力相差5倍，火焰速度相差7倍；另外在膜片位置2.5 m后增设一道膜片，可增强这种激励效应，而增加膜片的实质是使激波火焰相互作用的次数增加。
为研究柔性障碍物对甲烷空气爆炸波的激励效应，采用双向拉伸聚丙烯（biaxially oriented polypropylene, BOPP）薄膜作为柔性障碍物将管道内甲烷空气预混气体与空气隔开，对比障碍物前后火焰、激波变化，分析膜状柔性障碍物激励效应的机理。实验结果表明：这种具有一定承压能力的柔性障碍物对甲烷爆炸波产生的激励效应不可忽视，在膜片破裂前产生多次激波反射过程，可诱导湍流火焰形成，促使膜前爆炸压力提高，膜片破裂后，火焰在伴流作用下传播速度突增，并加速逐渐逼近前驱冲击波，致使膜后爆炸压力大幅提高；激励效应可使膜片前后最大爆炸压力相差5倍，火焰速度相差7倍；另外在膜片位置2.5 m后增设一道膜片，可增强这种激励效应，而增加膜片的实质是使激波火焰相互作用的次数增加。
