2007年 27卷 第4期
2007, 27(4): 289-295.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0289-07
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本文被引
摘要:
利用改装的霍普金森压杆装置对TiNi形状记忆合金圆截面悬臂梁进行了横向冲击实验研究，并与45#钢悬臂梁的实验结果进行了对比，目的是探索相变对结构动态响应的影响。结果表明：在同样冲击条件下，TiNi悬臂梁的吸能效率优于钢悬臂梁；发现冲击过程中，TiNi试件根部内侧可能形成局部相变铰，使阻力曲线的斜率发生变化；卸载后相变铰消失，TiNi悬臂梁试件基本回复原状，钢试件则留下显著的残余变形。TiNi悬臂梁的冲击特性受热弹性马氏体相变和逆相变的支配，不同于传统的弹塑性机制。
利用改装的霍普金森压杆装置对TiNi形状记忆合金圆截面悬臂梁进行了横向冲击实验研究，并与45#钢悬臂梁的实验结果进行了对比，目的是探索相变对结构动态响应的影响。结果表明：在同样冲击条件下，TiNi悬臂梁的吸能效率优于钢悬臂梁；发现冲击过程中，TiNi试件根部内侧可能形成局部相变铰，使阻力曲线的斜率发生变化；卸载后相变铰消失，TiNi悬臂梁试件基本回复原状，钢试件则留下显著的残余变形。TiNi悬臂梁的冲击特性受热弹性马氏体相变和逆相变的支配，不同于传统的弹塑性机制。
2007, 27(4): 296-305.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0296-10
摘要:
利用金属靶开展动能深侵彻弹的穿甲屈曲实验研究。实验观察到长/短型弹体动塑性屈曲破坏分别表现为轴向皱褶型和轴向外翻撕裂型2种基本模式。不同的屈曲破坏模式与弹体几何、撞击初条件以及靶材等密切相关。区别于刚性尖头弹穿甲金属靶的韧性隧道开孔，尖头弹因屈曲破坏易变形为钝头形，导致弹体穿透靶板表现为挤凿穿甲。利用薄壁中空柱壳的弹性欧拉屈曲分析和弹体塑性屈服的极限分析给出弹体动塑性屈曲的临界条件。同时给出屈曲实验中混凝土靶和金属靶的等效条件。
利用金属靶开展动能深侵彻弹的穿甲屈曲实验研究。实验观察到长/短型弹体动塑性屈曲破坏分别表现为轴向皱褶型和轴向外翻撕裂型2种基本模式。不同的屈曲破坏模式与弹体几何、撞击初条件以及靶材等密切相关。区别于刚性尖头弹穿甲金属靶的韧性隧道开孔，尖头弹因屈曲破坏易变形为钝头形，导致弹体穿透靶板表现为挤凿穿甲。利用薄壁中空柱壳的弹性欧拉屈曲分析和弹体塑性屈服的极限分析给出弹体动塑性屈曲的临界条件。同时给出屈曲实验中混凝土靶和金属靶的等效条件。
2007, 27(4): 306-311.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0306-06
摘要:
根据坚硬岩石的性质，利用力学模型分析了在冲击荷载作用下的岩石破坏过程，经由弹性状态向内摩擦状态的转变,最终达到流体力学状态。通过对内摩擦状态的分析，认为在强冲击荷载区域的变形近似为一维变形状态。冲击荷载作用在岩石中产生的应力波可以看作类似于冲击波的短波，在波阵面附近的某个狭窄区域内将发生参数的急剧变化。根据近区变形状态与质量守恒导出了侵彻近区的速度场表达式。根据短波的研究，给出了近区应力波的衰减规律。
根据坚硬岩石的性质，利用力学模型分析了在冲击荷载作用下的岩石破坏过程，经由弹性状态向内摩擦状态的转变,最终达到流体力学状态。通过对内摩擦状态的分析，认为在强冲击荷载区域的变形近似为一维变形状态。冲击荷载作用在岩石中产生的应力波可以看作类似于冲击波的短波，在波阵面附近的某个狭窄区域内将发生参数的急剧变化。根据近区变形状态与质量守恒导出了侵彻近区的速度场表达式。根据短波的研究，给出了近区应力波的衰减规律。
2007, 27(4): 312-318.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0312-07
摘要:
采用烟迹技术在立式激波管中测定了环氧丙烷、90#汽油、硝酸异丙酯、庚烷、癸烷、戊二烯等几种燃料气液两相云雾爆轰的胞格尺寸。结果表明，云雾爆轰的胞格尺寸随当量比的变化呈U形曲线关系，且最小胞格尺寸并不是对应于等化学当量比而是偏向于富燃料一侧，这与气相爆轰的结论是一致的。胞格尺寸随起爆能的增加而减小。当起爆能达到一定值后，胞格尺寸变化不明显，若起爆能继续增加，在通常的胞格内出现精细结构。云雾爆轰波胞格长度与宽度的比值比气相爆轰小。另外，根据烟迹记录分析了云雾爆轰作用机制，认为液滴的碎解、汽化过程以及燃烧区前导是控制气液两相云雾爆轰的主要因素。
采用烟迹技术在立式激波管中测定了环氧丙烷、90#汽油、硝酸异丙酯、庚烷、癸烷、戊二烯等几种燃料气液两相云雾爆轰的胞格尺寸。结果表明，云雾爆轰的胞格尺寸随当量比的变化呈U形曲线关系，且最小胞格尺寸并不是对应于等化学当量比而是偏向于富燃料一侧，这与气相爆轰的结论是一致的。胞格尺寸随起爆能的增加而减小。当起爆能达到一定值后，胞格尺寸变化不明显，若起爆能继续增加，在通常的胞格内出现精细结构。云雾爆轰波胞格长度与宽度的比值比气相爆轰小。另外，根据烟迹记录分析了云雾爆轰作用机制，认为液滴的碎解、汽化过程以及燃烧区前导是控制气液两相云雾爆轰的主要因素。
2007, 27(4): 319-324.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0319-06
摘要:
利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟技术，对国产9 mm手枪弹头进行了2种新的设计，使其具有了高杀伤、低侵彻的性能。这两种设计完成的新弹型分别为软尖弹和空尖弹。通过对3种弹型入水过程的数值模拟，获得了他们的速度衰减曲线、位移曲线、相对动能曲线以及形成的瞬时空腔。其中，获得的正常手枪弹头的速度衰减曲线和实验速度衰减曲线相差很小。对获得的结果进行比较可以得出结论：在低侵彻性和高杀伤性方面空尖弹是优于软尖弹的。同时，通过对空尖弹斜入水进行计算可以得出结论：空尖弹在斜入水的过程中其弹道将会发生相应偏移。
利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟技术，对国产9 mm手枪弹头进行了2种新的设计，使其具有了高杀伤、低侵彻的性能。这两种设计完成的新弹型分别为软尖弹和空尖弹。通过对3种弹型入水过程的数值模拟，获得了他们的速度衰减曲线、位移曲线、相对动能曲线以及形成的瞬时空腔。其中，获得的正常手枪弹头的速度衰减曲线和实验速度衰减曲线相差很小。对获得的结果进行比较可以得出结论：在低侵彻性和高杀伤性方面空尖弹是优于软尖弹的。同时，通过对空尖弹斜入水进行计算可以得出结论：空尖弹在斜入水的过程中其弹道将会发生相应偏移。
2007, 27(4): 325-330.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0325-06
摘要:
钝感炸药爆轰波法向速度Dn与当地曲率密切相关，为研究这种非理想行为，测量了－30 ℃下直径为10、12.5、15、30 mm的钝感炸药的定态爆轰速度和爆轰波形，并与24 ℃下的实验结果进行了比较。研究表明，低温下爆速随药柱直径的增加而增加；直径相同时，温度越高，爆轰波形越平坦；温度相同时，直径越大，爆轰波形越平坦；直径较小时，低温下的爆速小于常温下的爆速，相应的法向爆速与当地曲率的关系曲线Dn()位于常温下曲线的下方；直径较大时，低温下的爆速大于常温下的爆速，相应的Dn()关系曲线位于常温下曲线的上方。
钝感炸药爆轰波法向速度Dn与当地曲率密切相关，为研究这种非理想行为，测量了－30 ℃下直径为10、12.5、15、30 mm的钝感炸药的定态爆轰速度和爆轰波形，并与24 ℃下的实验结果进行了比较。研究表明，低温下爆速随药柱直径的增加而增加；直径相同时，温度越高，爆轰波形越平坦；温度相同时，直径越大，爆轰波形越平坦；直径较小时，低温下的爆速小于常温下的爆速，相应的法向爆速与当地曲率的关系曲线Dn()位于常温下曲线的下方；直径较大时，低温下的爆速大于常温下的爆速，相应的Dn()关系曲线位于常温下曲线的上方。
2007, 27(4): 331-338.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0331-08
摘要:
基于刚塑性自由梁在横向冲击载荷下的动力学响应研究方法，结合空腔膨胀理论给出的弹体载荷分析，给出了弹体作为自由梁在塑性铰出现之前的响应行为，得到了梁内任一截面在横向载荷下剪力和弯矩分布规律以及轴向载荷下的轴力分布规律。计算结果表明,大长细比结构弹体的危险截面在承受较大轴向惯性压力载荷后，对由非正侵彻导致的横向载荷极为敏感。最后基于压弯联合作用载荷分析，给出了动能弹设计的抗弯极限壁厚要求。
基于刚塑性自由梁在横向冲击载荷下的动力学响应研究方法，结合空腔膨胀理论给出的弹体载荷分析，给出了弹体作为自由梁在塑性铰出现之前的响应行为，得到了梁内任一截面在横向载荷下剪力和弯矩分布规律以及轴向载荷下的轴力分布规律。计算结果表明,大长细比结构弹体的危险截面在承受较大轴向惯性压力载荷后，对由非正侵彻导致的横向载荷极为敏感。最后基于压弯联合作用载荷分析，给出了动能弹设计的抗弯极限壁厚要求。
2007, 27(4): 339-344.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0339-06
摘要:
建立了含可燃组元混合制冷剂气相液相空间动态泄漏模型，分析了泄漏混合工质的可燃性，提出了一种新的判别泄漏过程中燃烧爆炸危险性增减的方法，研究结果有助于分析和预测生产、储藏、运输过程中含可燃组分罐装混合工质的泄漏事故。
建立了含可燃组元混合制冷剂气相液相空间动态泄漏模型，分析了泄漏混合工质的可燃性，提出了一种新的判别泄漏过程中燃烧爆炸危险性增减的方法，研究结果有助于分析和预测生产、储藏、运输过程中含可燃组分罐装混合工质的泄漏事故。
2007, 27(4): 345-351.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0345-07
摘要:
对应力波在变截面体中的传播特性进行了理论研究和数值分析。以杆中一维纵波波动理论和谐波分析法为基础，研究截面变化所导致的应力波的波形弥散和波幅变化。推导了与截面变化相关的应力波演化因子，并对由于截面变化所造成的几何弥散等二维效应进行了分析，同时计算了变截面体的几何特征参数和截面变化等因素影响应力波演化规律的特点。
对应力波在变截面体中的传播特性进行了理论研究和数值分析。以杆中一维纵波波动理论和谐波分析法为基础，研究截面变化所导致的应力波的波形弥散和波幅变化。推导了与截面变化相关的应力波演化因子，并对由于截面变化所造成的几何弥散等二维效应进行了分析，同时计算了变截面体的几何特征参数和截面变化等因素影响应力波演化规律的特点。
2007, 27(4): 352-357.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0352-06
摘要:
应用流体弹塑性力学的框架描述了爆炸荷载作用下饱和土介质的本构模型，包括体积压缩关系和强度关系。应用LS-dyna软件分析了三相饱和土介质中的爆炸波传播及其与结构的相互作用问题，并与先前完成的试验结果进行了对比，两者吻合较好。饱和土中爆炸波传播的一些特殊现象被重现，表明本构模型的描述是可行的。
应用流体弹塑性力学的框架描述了爆炸荷载作用下饱和土介质的本构模型，包括体积压缩关系和强度关系。应用LS-dyna软件分析了三相饱和土介质中的爆炸波传播及其与结构的相互作用问题，并与先前完成的试验结果进行了对比，两者吻合较好。饱和土中爆炸波传播的一些特殊现象被重现，表明本构模型的描述是可行的。
2007, 27(4): 358-363.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0358-06
摘要:
用改进的霍普金森杆技术得到了聚氨脂泡沫塑料在动态应力均匀和恒应变率条件下的实验结果。
用改进的霍普金森杆技术得到了聚氨脂泡沫塑料在动态应力均匀和恒应变率条件下的实验结果。
2007, 27(4): 364-379.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0364-06
摘要:
设计了一种小尺寸串联随进战斗部，利用100 mm滑膛炮进行了不同弹速和不同着角下该战斗部侵彻混凝土靶实验。实验结果表明，前级聚能装药战斗部为二级随进战斗部的随进侵彻开辟了有利通道，串联战斗部的侵彻效果理想；尤其在小着角情况下侵彻，串联随进战斗部的侵彻效率大大提高。
设计了一种小尺寸串联随进战斗部，利用100 mm滑膛炮进行了不同弹速和不同着角下该战斗部侵彻混凝土靶实验。实验结果表明，前级聚能装药战斗部为二级随进战斗部的随进侵彻开辟了有利通道，串联战斗部的侵彻效果理想；尤其在小着角情况下侵彻，串联随进战斗部的侵彻效率大大提高。
2007, 27(4): 370-374.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0370-05
摘要:
为了研究各种炸药射流感度，采用多种途径研制了能量输出较稳定的射流源；并用三种方法对射流源能量输出稳定性进行了判定。利用自行研制的射流源对TNT、B炸药、JB-B等多种炸药进行了射流感度的评定试验，获得了多种炸药射流感度的顺序排列结果，并与文献值符合得很好；利用X光机获得了射流头部速度与隔板厚度的关系，并拟合了经验公式。
为了研究各种炸药射流感度，采用多种途径研制了能量输出较稳定的射流源；并用三种方法对射流源能量输出稳定性进行了判定。利用自行研制的射流源对TNT、B炸药、JB-B等多种炸药进行了射流感度的评定试验，获得了多种炸药射流感度的顺序排列结果，并与文献值符合得很好；利用X光机获得了射流头部速度与隔板厚度的关系，并拟合了经验公式。
2007, 27(4): 375-379.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0375-05
摘要:
为了检测防爆型农用硝酸铵的抗爆性能，需要制定抗爆性检测标准。为保证检测结果的一致性，设计了与检测要求相适应的标准电雷管。性能测试发现，新设计的标准电雷管的输出威力大于现行8工业电雷管，输出性能稳定，适合作为标准雷管用于防爆型农用硝酸铵抗爆性能测试。
为了检测防爆型农用硝酸铵的抗爆性能，需要制定抗爆性检测标准。为保证检测结果的一致性，设计了与检测要求相适应的标准电雷管。性能测试发现，新设计的标准电雷管的输出威力大于现行8工业电雷管，输出性能稳定，适合作为标准雷管用于防爆型农用硝酸铵抗爆性能测试。
2007, 27(4): 380-384.
doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0380-05
摘要:
阐述了频率在1～4 kHz、压力脉冲峰值（距声源1 m处）大于1 MPa的水下声源的研究工作，声脉冲可以通过水下强流脉冲放电的方法产生。
