2005年 25卷 第1期
2005, 25(1): 1-4.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0001-04
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本文被引
摘要:
在运动坐标系中，将材料视作不可压缩流体，考虑流体微元间的相互挤压作用，由动量方程出发，推导出爆轰驱动二维平板过程中物质元的抛射角方程，并讨论了方程的解与矢量三角形几何关系的等价性。
在运动坐标系中，将材料视作不可压缩流体，考虑流体微元间的相互挤压作用，由动量方程出发，推导出爆轰驱动二维平板过程中物质元的抛射角方程，并讨论了方程的解与矢量三角形几何关系的等价性。
2005, 25(1): 5-10.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0005-06
摘要:
通过实验和数值方法，对泄爆外流场进行了可视化研究。实验中采用YA-16高速阴影系统，拍摄了泄爆外流场的时序阴影照片。基于K-湍流模型和漩涡破碎（eddy dissipation）燃烧模型，利用同位网格SIMPLE算法，对泄爆过程进行了数值模拟。根据计算结果，由计算光学获得泄爆外流场的时序计算阴影图。实验阴影图与计算阴影图较一致，都形象地揭示了泄爆后湍流火焰的发展及二次爆炸的产生和变化过程。
通过实验和数值方法，对泄爆外流场进行了可视化研究。实验中采用YA-16高速阴影系统，拍摄了泄爆外流场的时序阴影照片。基于K-湍流模型和漩涡破碎（eddy dissipation）燃烧模型，利用同位网格SIMPLE算法，对泄爆过程进行了数值模拟。根据计算结果，由计算光学获得泄爆外流场的时序计算阴影图。实验阴影图与计算阴影图较一致，都形象地揭示了泄爆后湍流火焰的发展及二次爆炸的产生和变化过程。
2005, 25(1): 11-16.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0011-06
摘要:
基于计算结果和相关实验结果，通过理论分析，对高压泄爆导致的二次爆炸机理进行了系统的阐述。泄爆后，泄出的高压可燃气体在泄爆口附近形成可燃云团，由于欠膨胀，云团内存在稀疏波低压区和Mach干高压区。火焰射流泄出后，在一定条件下，可使Mach干高压区内的可燃云团爆炸式燃烧，压力迅速上升，以致产生二次爆炸。
基于计算结果和相关实验结果，通过理论分析，对高压泄爆导致的二次爆炸机理进行了系统的阐述。泄爆后，泄出的高压可燃气体在泄爆口附近形成可燃云团，由于欠膨胀，云团内存在稀疏波低压区和Mach干高压区。火焰射流泄出后，在一定条件下，可使Mach干高压区内的可燃云团爆炸式燃烧，压力迅速上升，以致产生二次爆炸。
2005, 25(1): 17-25.
doi: 10.11883/1001-1455（2005）01-0017-09
摘要:
在材料动态本构关系的研究中，不论是由波传播信息反求材料本构关系，即所谓解第二类反问题，还是利用应力波效应和应变率效应解耦的方法（如SHPB技术），应力波传播实际上都起着关键作用。在一般性讨论的基础上，就SHPB试验技术分析了应力波传播如何影响材料动态本构特性的有效确定。对于应力/应变沿试件长度均匀分布假定以及一维应力波假定，着重进行了分析。
在材料动态本构关系的研究中，不论是由波传播信息反求材料本构关系，即所谓解第二类反问题，还是利用应力波效应和应变率效应解耦的方法（如SHPB技术），应力波传播实际上都起着关键作用。在一般性讨论的基础上，就SHPB试验技术分析了应力波传播如何影响材料动态本构特性的有效确定。对于应力/应变沿试件长度均匀分布假定以及一维应力波假定，着重进行了分析。
2005, 25(1): 26-30.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0026-05
摘要:
对有氧化剂含铝炸药(RDX/AP/Al/粘合剂=20/43/25/12，下称含铝炸药)爆轰反应的点火增长模型进行研究。用VLW状态方程方法计算了含铝炸药爆轰产物JWL状态方程；用激光速度干涉仪（VISAR）测量炸药/窗口界面粒子速度和炸药驱动金属平板自由表面速度,对试验进行了数值模拟计算，拟合了含铝炸药的反应速率方程。研究结果表明，用VLW状态方程方法和炸药/窗口界面粒子速度确定JWL状态方程和反应速率方程可行，金属平板驱动试验的计算结果与试验结果吻合。
对有氧化剂含铝炸药(RDX/AP/Al/粘合剂=20/43/25/12，下称含铝炸药)爆轰反应的点火增长模型进行研究。用VLW状态方程方法计算了含铝炸药爆轰产物JWL状态方程；用激光速度干涉仪（VISAR）测量炸药/窗口界面粒子速度和炸药驱动金属平板自由表面速度,对试验进行了数值模拟计算，拟合了含铝炸药的反应速率方程。研究结果表明，用VLW状态方程方法和炸药/窗口界面粒子速度确定JWL状态方程和反应速率方程可行，金属平板驱动试验的计算结果与试验结果吻合。
2005, 25(1): 31-34.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0031-04
摘要:
用双灵敏度VISAR测试爆炸箔起爆器的飞片速度历史。通过对飞片表面镀膜处理，消除了爆炸箔爆炸自发光产生的干扰，增加了飞片的反射率。在爆炸箔宽360 m，厚8.4 m，加速膛直径为1.2 mm，飞片厚0.12 mm，放电回路充电电压为4.5 kV，放电周期为750 ns的条件下，飞片最大速度为4.1 km/s，飞片加速时间约为150 ns，飞片达到最大速度的飞行距离约为0.3 mm。
用双灵敏度VISAR测试爆炸箔起爆器的飞片速度历史。通过对飞片表面镀膜处理，消除了爆炸箔爆炸自发光产生的干扰，增加了飞片的反射率。在爆炸箔宽360 m，厚8.4 m，加速膛直径为1.2 mm，飞片厚0.12 mm，放电回路充电电压为4.5 kV，放电周期为750 ns的条件下，飞片最大速度为4.1 km/s，飞片加速时间约为150 ns，飞片达到最大速度的飞行距离约为0.3 mm。
2005, 25(1): 35-40.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0035-06
摘要:
采用有限元法，研究了周边简支圆板在不同载荷作用方式和作用面积下的反直观动力响应。分析了加载方式和作用面积对反直观行为的影响，得到了不同载荷下反直观行为的特点，发现了反直观行为时程曲线的反弹次数与相应载荷区间之间的关系。研究结果表明：不同载荷下,反直观行为的变化规律基本相同，但各有其特点；首发反直观行为在整个反直观行为中起着重要作用；用首发反直观动力响应的位移历史曲线可以判断继发反直观动力行为所在载荷区间的最少个数。
采用有限元法，研究了周边简支圆板在不同载荷作用方式和作用面积下的反直观动力响应。分析了加载方式和作用面积对反直观行为的影响，得到了不同载荷下反直观行为的特点，发现了反直观行为时程曲线的反弹次数与相应载荷区间之间的关系。研究结果表明：不同载荷下,反直观行为的变化规律基本相同，但各有其特点；首发反直观行为在整个反直观行为中起着重要作用；用首发反直观动力响应的位移历史曲线可以判断继发反直观动力行为所在载荷区间的最少个数。
2005, 25(1): 41-46.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0041-06
摘要:
为了估算混凝土板在外来飞射体撞击下的侵彻极限深度与痂斑极限厚度，总结了以往试验与理论研究成果，评价了几种有代表性的经验公式，对4种具有不同特征参数的导弹撞击混凝土板时的侵彻极限深度与痂斑极限厚度进行了对比。结果表明，现有的经验公式估算侵彻极限深度的差异不大，而估算痂斑极限厚度有时差异较大。
为了估算混凝土板在外来飞射体撞击下的侵彻极限深度与痂斑极限厚度，总结了以往试验与理论研究成果，评价了几种有代表性的经验公式，对4种具有不同特征参数的导弹撞击混凝土板时的侵彻极限深度与痂斑极限厚度进行了对比。结果表明，现有的经验公式估算侵彻极限深度的差异不大，而估算痂斑极限厚度有时差异较大。
2005, 25(1): 47-53.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0047-07
摘要:
为了分析超高速撞击过程的宏观现象和内在机理，对9.53 mm铝球以6.64 km/s的速度撞击2.2 mm厚的铝靶的SPH仿真结果进行了量化分析。结果表明：采用SPH方法以及Steinberg弹塑性模型和Mie-Grneisen状态方程，可获得与试验相符的仿真结果；球形破片开坑或穿孔直径遵循初始快速增加、然后缓慢增加，直至稳定的变化规律；破片/靶板界面的最大撞击压力比材料强度大两个量级以上；靶板阻抗力最大值发生在破片最大直径侵入靶板时刻；碎片云的运动过程具有自相似演化特征，其运动范围不会超出碎片云的包络圆锥范围。
为了分析超高速撞击过程的宏观现象和内在机理，对9.53 mm铝球以6.64 km/s的速度撞击2.2 mm厚的铝靶的SPH仿真结果进行了量化分析。结果表明：采用SPH方法以及Steinberg弹塑性模型和Mie-Grneisen状态方程，可获得与试验相符的仿真结果；球形破片开坑或穿孔直径遵循初始快速增加、然后缓慢增加，直至稳定的变化规律；破片/靶板界面的最大撞击压力比材料强度大两个量级以上；靶板阻抗力最大值发生在破片最大直径侵入靶板时刻；碎片云的运动过程具有自相似演化特征，其运动范围不会超出碎片云的包络圆锥范围。
2005, 25(1): 54-58.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0054-05
摘要:
采用脉冲X射线摄影方法研究了煤体不偶合装药爆破时的爆腔扩展过程，得到了实验煤体的爆腔扩展速度、扩展范围、冲击波能量传递系数及距炮孔中心不同距离处的质点位移速度等规律。
采用脉冲X射线摄影方法研究了煤体不偶合装药爆破时的爆腔扩展过程，得到了实验煤体的爆腔扩展速度、扩展范围、冲击波能量传递系数及距炮孔中心不同距离处的质点位移速度等规律。
2005, 25(1): 59-63.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0059-05
摘要:
着重对不同着靶速度下，弹体在刚玉块石混凝土中的侵彻情况进行了试验。研究结果表明，弹体的侵彻深度不随靶速度的提高而增加。这与弹体在普通混凝土和岩石中的侵彻现象明显不同，主要是由侵彻弹体发生破坏失去了继续侵彻能力造成的。而且，与普通混凝土或岩石相比，着靶速度越高，刚玉块石混凝土的抗侵彻性能越强。
着重对不同着靶速度下，弹体在刚玉块石混凝土中的侵彻情况进行了试验。研究结果表明，弹体的侵彻深度不随靶速度的提高而增加。这与弹体在普通混凝土和岩石中的侵彻现象明显不同，主要是由侵彻弹体发生破坏失去了继续侵彻能力造成的。而且，与普通混凝土或岩石相比，着靶速度越高，刚玉块石混凝土的抗侵彻性能越强。
2005, 25(1): 64-68.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0064-05
摘要:
研究了爆破挤淤法在陆上应用的机理；基于土力学与爆炸力学的基本理论，得出了能反映布药参数与淤泥参数的用药量公式；结合现场试验，给出了陆上爆破挤淤法的施工工艺和检测方法，并就试验过程中出现的现象进行分析；检测结果表明，爆破挤淤技术可以满足特殊条件下软基处理要求。
研究了爆破挤淤法在陆上应用的机理；基于土力学与爆炸力学的基本理论，得出了能反映布药参数与淤泥参数的用药量公式；结合现场试验，给出了陆上爆破挤淤法的施工工艺和检测方法，并就试验过程中出现的现象进行分析；检测结果表明，爆破挤淤技术可以满足特殊条件下软基处理要求。
2005, 25(1): 70-73.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0070-04
摘要:
设计了4种以HMX为主炸药的挤注炸药(ECX)炸药配方，采用25 mm和50 mm 2种装药直径的圆筒试验分别对添加含能增塑剂和惰性增塑剂的两种挤注炸药进行做功能力研究。研究结果表明:含能增塑剂FM-1对ECX有显著的能量贡献;在相同主炸药含量（含HMX为88％）下，含FM-1为9.5％的ECX-05较含惰性增塑剂的ECX-02比动能提高22％～23％，优于国外同类型ECX（EX-08-EL）的水平，其加速金属能力与含HMX95.5％的压装PBX炸药（LX-14）相近。
设计了4种以HMX为主炸药的挤注炸药(ECX)炸药配方，采用25 mm和50 mm 2种装药直径的圆筒试验分别对添加含能增塑剂和惰性增塑剂的两种挤注炸药进行做功能力研究。研究结果表明:含能增塑剂FM-1对ECX有显著的能量贡献;在相同主炸药含量（含HMX为88％）下，含FM-1为9.5％的ECX-05较含惰性增塑剂的ECX-02比动能提高22％～23％，优于国外同类型ECX（EX-08-EL）的水平，其加速金属能力与含HMX95.5％的压装PBX炸药（LX-14）相近。
2005, 25(1): 74-79.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0074-06
摘要:
临界破裂速度下（圆板产生破裂的最小速度），对四种不同材料的薄金属圆板在不同圆锥半角的圆锥头子弹正冲击下的破裂模式进行了试验。研究发现随着圆锥半角的增加，板的破裂模式分别有刺透型、花瓣型和剪切型。通过试验分析，建立了在不同圆锥头子弹以临界破裂速度正冲击下，金属薄板的破裂模式和子弹圆锥半角及金属薄板材料性能的关系。分析中考虑了子弹和板壁接触区域内的局部变形，给出一临界圆锥半角c=arcsin exp(-0.5f)(f是金属薄板材料的真实破裂应变）。由此得到：临界破裂速度正冲击下，圆锥半角30时，薄板破裂由子弹直接刺透板壁引起；＞c且30时，薄板破裂模式是剪切型；当 30＜＜c时，薄板破裂模式是花瓣型。
临界破裂速度下（圆板产生破裂的最小速度），对四种不同材料的薄金属圆板在不同圆锥半角的圆锥头子弹正冲击下的破裂模式进行了试验。研究发现随着圆锥半角的增加，板的破裂模式分别有刺透型、花瓣型和剪切型。通过试验分析，建立了在不同圆锥头子弹以临界破裂速度正冲击下，金属薄板的破裂模式和子弹圆锥半角及金属薄板材料性能的关系。分析中考虑了子弹和板壁接触区域内的局部变形，给出一临界圆锥半角c=arcsin exp(-0.5f)(f是金属薄板材料的真实破裂应变）。由此得到：临界破裂速度正冲击下，圆锥半角30时，薄板破裂由子弹直接刺透板壁引起；＞c且30时，薄板破裂模式是剪切型；当 30＜＜c时，薄板破裂模式是花瓣型。
2005, 25(1): 80-84.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0080-05
摘要:
利用普通SHPB实验系统、双试件SHPB实验系统，对一特种钢材进行了不同应变率历史的动态压缩实验，获得了不同应变率历史所对应的应力应变曲线。通过量化平均应变率相同的情况下不同应变率历史所对应的应力应变曲线的差别，以及量化应变率历史的恒定程度，初步分析了应变率历史对应力应变曲线的影响。研究结果表明：特别是在较高平均应变率下，应变率历史对试件材料的应力应变曲线有明显的影响，在材料动态本构关系研究中应当考虑应变率历史的影响。
利用普通SHPB实验系统、双试件SHPB实验系统，对一特种钢材进行了不同应变率历史的动态压缩实验，获得了不同应变率历史所对应的应力应变曲线。通过量化平均应变率相同的情况下不同应变率历史所对应的应力应变曲线的差别，以及量化应变率历史的恒定程度，初步分析了应变率历史对应力应变曲线的影响。研究结果表明：特别是在较高平均应变率下，应变率历史对试件材料的应力应变曲线有明显的影响，在材料动态本构关系研究中应当考虑应变率历史的影响。
2005, 25(1): 85-89.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0085-05
摘要:
用二维梁-颗粒模型BPM2D（beam-particle model in two dimensions）模拟了混凝土侵彻问题。在模型中用3种类型梁单元形成混凝土数值试样。每种类型梁单元的力学性质均按韦伯分布随机赋值来模拟混凝土细观结构的非均匀性。利用此模型对在钢弹侵彻下混凝土圆板的破坏过程进行了数值模拟。通过将计算结果与实验数据及LS-DYNA程序模拟结果比较，表明梁-颗粒模型可有效地应用于计算和模拟材料从连续介质向非连续介质转变的动态破坏问题。
用二维梁-颗粒模型BPM2D（beam-particle model in two dimensions）模拟了混凝土侵彻问题。在模型中用3种类型梁单元形成混凝土数值试样。每种类型梁单元的力学性质均按韦伯分布随机赋值来模拟混凝土细观结构的非均匀性。利用此模型对在钢弹侵彻下混凝土圆板的破坏过程进行了数值模拟。通过将计算结果与实验数据及LS-DYNA程序模拟结果比较，表明梁-颗粒模型可有效地应用于计算和模拟材料从连续介质向非连续介质转变的动态破坏问题。
2005, 25(1): 90-96.
doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0090-07
摘要:
分析了简支刚塑性圆板受水下爆炸载荷时的塑性动力响应。考虑到流固耦合作用，应用Taylor平板理论求水下爆炸压力，用刚塑性法分析了圆板的永久变形场，引入膜力因子考虑了圆板大变形时的膜力效应。计算结果同用ABAQUS程序的计算结果进行了比较，表明不考虑空泡时所得结果较精确。最后考察了流固耦合作用及空泡对结构响应的影响。
分析了简支刚塑性圆板受水下爆炸载荷时的塑性动力响应。考虑到流固耦合作用，应用Taylor平板理论求水下爆炸压力，用刚塑性法分析了圆板的永久变形场，引入膜力因子考虑了圆板大变形时的膜力效应。计算结果同用ABAQUS程序的计算结果进行了比较，表明不考虑空泡时所得结果较精确。最后考察了流固耦合作用及空泡对结构响应的影响。
