2016年 36卷 第2期
2016, 36(2): 145-152.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0145-08
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摘要:
利用数字激光动态焦散线实验系统，对含缺陷介质在切槽爆破和普通炮孔爆破中爆生裂纹的断裂行为进行对比研究。结果表明，切槽爆破中沿切槽方向起裂的主裂纹比非切槽方向早10 μs，有利于能量优先沿切槽方向释放；切槽方向主裂纹的起裂韧度为0.58 MN/m3/2，其裂纹扩展的平均速度为277 m/s，分别是普通爆破时主裂纹相应值的54%和86%；当切槽方向主裂纹与缺陷介质贯通后，为爆生气体提供了足够的膨胀空间，诱导爆生气体向预制裂纹两端释放，翼裂纹起裂以Ⅰ型拉伸破坏为主，并在裂纹扩展的60~250 μs内，Ⅰ型动态应力强度因子保持在0.6~0.8 MN/m3/2，形成了明显的平台，延缓了翼裂纹扩展速度的衰减，最终较普通炮孔翼裂纹扩展时间和扩展长度分别增加了22.7%和17.8%。
利用数字激光动态焦散线实验系统，对含缺陷介质在切槽爆破和普通炮孔爆破中爆生裂纹的断裂行为进行对比研究。结果表明，切槽爆破中沿切槽方向起裂的主裂纹比非切槽方向早10 μs，有利于能量优先沿切槽方向释放；切槽方向主裂纹的起裂韧度为0.58 MN/m3/2，其裂纹扩展的平均速度为277 m/s，分别是普通爆破时主裂纹相应值的54%和86%；当切槽方向主裂纹与缺陷介质贯通后，为爆生气体提供了足够的膨胀空间，诱导爆生气体向预制裂纹两端释放，翼裂纹起裂以Ⅰ型拉伸破坏为主，并在裂纹扩展的60~250 μs内，Ⅰ型动态应力强度因子保持在0.6~0.8 MN/m3/2，形成了明显的平台，延缓了翼裂纹扩展速度的衰减，最终较普通炮孔翼裂纹扩展时间和扩展长度分别增加了22.7%和17.8%。
2016, 36(2): 153-160.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0153-08
摘要:
针对新型同心筒自力发射高速热冲击载荷下热环境评估与影响因子决策问题，结合弹性变形和域动分层结合的动网格技术，求解了二维轴对称Navier-Stokes方程，分析了新型路基同心筒流场机理与热冲击特性，并确定了热环境评价指标；通过建立以优化拉丁超立方试验设计和径向基神经网络为理论基础的近似数学模型，解决了CFD自动建模困难、计算量大的难点；结合径向基神经网络训练方法，对导弹热环境的影响因子进行了智能决策研究。分析表明：倒吸进入新型同心筒内筒的低温气体有力改善了同心筒热环境；建立的近似模型精度较高，满足工程需求；对导弹热环境的影响因子从大到小依次为筒底导流板直径、筒底导流板长度、导流器高度；为导弹热环境多学科优化设计提供参考。
针对新型同心筒自力发射高速热冲击载荷下热环境评估与影响因子决策问题，结合弹性变形和域动分层结合的动网格技术，求解了二维轴对称Navier-Stokes方程，分析了新型路基同心筒流场机理与热冲击特性，并确定了热环境评价指标；通过建立以优化拉丁超立方试验设计和径向基神经网络为理论基础的近似数学模型，解决了CFD自动建模困难、计算量大的难点；结合径向基神经网络训练方法，对导弹热环境的影响因子进行了智能决策研究。分析表明：倒吸进入新型同心筒内筒的低温气体有力改善了同心筒热环境；建立的近似模型精度较高，满足工程需求；对导弹热环境的影响因子从大到小依次为筒底导流板直径、筒底导流板长度、导流器高度；为导弹热环境多学科优化设计提供参考。
2016, 36(2): 161-169.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0161-09
摘要:
针对切缝药包定向爆破的特点，考虑岩石介质非均匀性的基础上，把岩石爆破视为爆炸应力波动态作用和爆生气体压力准静态作用的过程，基于损伤力学理论建立岩石爆破的力学模型，并对不同地应力条件下切缝药包爆破的裂纹演化规律进行数值模拟，分析不同地应力条件对切缝药包爆破效果的影响。模拟结果表明：采用切缝药包爆破时，裂纹主要萌生于切缝周边，沿切缝方向扩展，切缝对定向裂纹的控制作用明显；当考虑地应力作用，且最大地应力方向与切缝方向垂直时，不利于定向裂纹的扩展；最大地应力方向与切缝方向平行时，有利于定向裂纹的扩展。裂纹的扩展方向受控于切缝角度和最大地应力方向这2个条件，裂纹扩展规模则受到地应力的限制。
针对切缝药包定向爆破的特点，考虑岩石介质非均匀性的基础上，把岩石爆破视为爆炸应力波动态作用和爆生气体压力准静态作用的过程，基于损伤力学理论建立岩石爆破的力学模型，并对不同地应力条件下切缝药包爆破的裂纹演化规律进行数值模拟，分析不同地应力条件对切缝药包爆破效果的影响。模拟结果表明：采用切缝药包爆破时，裂纹主要萌生于切缝周边，沿切缝方向扩展，切缝对定向裂纹的控制作用明显；当考虑地应力作用，且最大地应力方向与切缝方向垂直时，不利于定向裂纹的扩展；最大地应力方向与切缝方向平行时，有利于定向裂纹的扩展。裂纹的扩展方向受控于切缝角度和最大地应力方向这2个条件，裂纹扩展规模则受到地应力的限制。
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2016, 36(2): 170-176.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0170-07
摘要:
通过编织Kevlar/Epoxy复合材料层合板的平头弹冲击实验，分析了结构在不同冲量下的变形失效模式以及结构的抗冲击性能。实验表明复合板的变形失效模式主要表现为：(1)弹性变形；(2)复合板表面嵌入失效及整体塑性大变形；(3)背面纤维拉伸断裂及分层失效。基于实验研究，运用LS-DYNA 971有限元程序对铺层数不同的复合板在冲击载荷作用下的动态响应过程进行了数值模拟，模拟结果与实验吻合较好，子弹作用区域边缘处首先发生近似圆形的嵌入失效，而在板背面发生近似正方形的破坏区域；计算中重点分析了铺层数对结构动力响应的影响，在一定冲量范围内，通过对铺层数的优化，能够有效地减小后面板挠度，提高结构的能量吸收效率，增强结构的抗冲击性能。
通过编织Kevlar/Epoxy复合材料层合板的平头弹冲击实验，分析了结构在不同冲量下的变形失效模式以及结构的抗冲击性能。实验表明复合板的变形失效模式主要表现为：(1)弹性变形；(2)复合板表面嵌入失效及整体塑性大变形；(3)背面纤维拉伸断裂及分层失效。基于实验研究，运用LS-DYNA 971有限元程序对铺层数不同的复合板在冲击载荷作用下的动态响应过程进行了数值模拟，模拟结果与实验吻合较好，子弹作用区域边缘处首先发生近似圆形的嵌入失效，而在板背面发生近似正方形的破坏区域；计算中重点分析了铺层数对结构动力响应的影响，在一定冲量范围内，通过对铺层数的优化，能够有效地减小后面板挠度，提高结构的能量吸收效率，增强结构的抗冲击性能。
2016, 36(2): 177-182.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0177-06
摘要:
进行冲击波对碰加载简易平面金属Sn和W样品实验，采用X射线照相和激光干涉测速系统进行联合诊断，给出了2种材料冲击波对碰区表面微喷及主体破碎物质的直观图像，研究了Sn和W样品对碰区动力学行为，并比较分析2种材料对碰区特征的异同，给出了定性物理解释，实验结果可为爆轰波对碰加载下材料动力学特性的理论研究提供数据支撑。
进行冲击波对碰加载简易平面金属Sn和W样品实验，采用X射线照相和激光干涉测速系统进行联合诊断，给出了2种材料冲击波对碰区表面微喷及主体破碎物质的直观图像，研究了Sn和W样品对碰区动力学行为，并比较分析2种材料对碰区特征的异同，给出了定性物理解释，实验结果可为爆轰波对碰加载下材料动力学特性的理论研究提供数据支撑。
2016, 36(2): 183-188.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0183-06
摘要:
为了评估烟幕的遮蔽效能，需要对烟幕云团初始参数进行计算，即烟幕云团在爆炸能量下形成的最大半径。本文中基于一种简单烟幕发生装置，把云团的膨胀过程分为2个阶段，分别为等熵膨胀阶段和自由膨胀阶段，建立了烟幕云团膨胀的理论模型，对模型进行分析建立了烟幕云团膨胀过程微分方程组。采用四阶龙格-库塔方法求解得到烟幕云团的半径变化规律。通过实验结果分析可知，该理论模型能够描述给定装置烟幕云团膨胀的基本规律。通过缩比效应，可将其用于爆炸发烟装置初始云团参数的计算。
为了评估烟幕的遮蔽效能，需要对烟幕云团初始参数进行计算，即烟幕云团在爆炸能量下形成的最大半径。本文中基于一种简单烟幕发生装置，把云团的膨胀过程分为2个阶段，分别为等熵膨胀阶段和自由膨胀阶段，建立了烟幕云团膨胀的理论模型，对模型进行分析建立了烟幕云团膨胀过程微分方程组。采用四阶龙格-库塔方法求解得到烟幕云团的半径变化规律。通过实验结果分析可知，该理论模型能够描述给定装置烟幕云团膨胀的基本规律。通过缩比效应，可将其用于爆炸发烟装置初始云团参数的计算。
2016, 36(2): 189-197.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0189-09
摘要:
超临界二氧化碳(CO2)射流破岩既能降低岩石门限压力又能有效保护储层，直旋混合射流兼具直射流和旋转射流特点可提高破岩效率，基于此提出了超临界CO2直旋混合射流的破岩方法。为了揭示超临界CO2直旋混合射流破岩特性，设计加工出叶轮式直旋混合射流喷嘴，通过岩石定点冲击破碎实验对比了该射流与常规水射流的破岩效果，并研究了叶轮长度、叶轮中心孔直径、混合腔长度、喷射距离、射流压力等重要参数对超临界CO2直旋混合射流破岩效果的影响。结果表明：相同实验条件下，该射流方法的平均破岩能力比常规水射流提高了42.9%；超临界CO2直旋混合射流破岩易出现较大体积岩屑崩落现象；随着叶轮长度、混合腔长度、喷射距离的增大破岩效果均先增强后减弱，实验条件下上述参数存在最优范围值；叶轮中心孔直径的增大会导致岩石破碎孔深度增加、直径减小；随着射流压力的升高，超临界CO2直旋混合射流破岩效果有着较为明显的提升。研究结果可为超临界CO2直旋混合射流破岩方法的进一步研究提供实验依据。
超临界二氧化碳(CO2)射流破岩既能降低岩石门限压力又能有效保护储层，直旋混合射流兼具直射流和旋转射流特点可提高破岩效率，基于此提出了超临界CO2直旋混合射流的破岩方法。为了揭示超临界CO2直旋混合射流破岩特性，设计加工出叶轮式直旋混合射流喷嘴，通过岩石定点冲击破碎实验对比了该射流与常规水射流的破岩效果，并研究了叶轮长度、叶轮中心孔直径、混合腔长度、喷射距离、射流压力等重要参数对超临界CO2直旋混合射流破岩效果的影响。结果表明：相同实验条件下，该射流方法的平均破岩能力比常规水射流提高了42.9%；超临界CO2直旋混合射流破岩易出现较大体积岩屑崩落现象；随着叶轮长度、混合腔长度、喷射距离的增大破岩效果均先增强后减弱，实验条件下上述参数存在最优范围值；叶轮中心孔直径的增大会导致岩石破碎孔深度增加、直径减小；随着射流压力的升高，超临界CO2直旋混合射流破岩效果有着较为明显的提升。研究结果可为超临界CO2直旋混合射流破岩方法的进一步研究提供实验依据。
2016, 36(2): 198-209.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0198-12
摘要:
为了研究瓦斯爆炸冲击波的动压演化规律，利用数值模拟软件模拟开口型管道内的爆炸。结果表明：动压与流速在时间上存在较好的对应关系，基本同时出现正向和反向的峰值；动压在3个方向上不仅伴随传播距离的增大而不断增大，也伴随传播时间的延长而增大；沿管道方向(火焰传播方向)上的最大动压值是其他2个方向(管道径向)上的数千倍；相比爆炸超压而言，管道径向上的动压对爆炸破坏效应的影响较小，而沿管道方向上的动压造成的破坏效应不能忽视；验证了动压与流速的平方呈正比关系，同时通过分析给出了动压基于管道几何尺寸和流速的经验公式。
为了研究瓦斯爆炸冲击波的动压演化规律，利用数值模拟软件模拟开口型管道内的爆炸。结果表明：动压与流速在时间上存在较好的对应关系，基本同时出现正向和反向的峰值；动压在3个方向上不仅伴随传播距离的增大而不断增大，也伴随传播时间的延长而增大；沿管道方向(火焰传播方向)上的最大动压值是其他2个方向(管道径向)上的数千倍；相比爆炸超压而言，管道径向上的动压对爆炸破坏效应的影响较小，而沿管道方向上的动压造成的破坏效应不能忽视；验证了动压与流速的平方呈正比关系，同时通过分析给出了动压基于管道几何尺寸和流速的经验公式。
2016, 36(2): 210-217.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0210-08
摘要:
针对双层环肋圆柱壳受到多个物体的撞击问题，采用MSC.Dytran软件对受撞过程中的结构损伤变形、撞击力变化和能量转换进行数值模拟，并与模型试验相对比后发现：双层环肋圆柱壳结构同时受多物体撞击是一个瞬态动响应过程，在巨大瞬时冲击载荷作用下，受撞区壳板会迅速超越弹性变形而产生塑性变形；多物体撞击会造成外壳板一定区域的损伤变形，撞击力会相互干扰，导致其非线性特征更明显。结果表明，双层圆柱壳的外壳能对内壳起到较好的防护作用，在外壳没被撞穿的情况下，其结构变形会吸收绝大部分的撞击动能，可以通过优化外壳的吸能效率来达到双层壳体结构物内壳防撞的目的。
针对双层环肋圆柱壳受到多个物体的撞击问题，采用MSC.Dytran软件对受撞过程中的结构损伤变形、撞击力变化和能量转换进行数值模拟，并与模型试验相对比后发现：双层环肋圆柱壳结构同时受多物体撞击是一个瞬态动响应过程，在巨大瞬时冲击载荷作用下，受撞区壳板会迅速超越弹性变形而产生塑性变形；多物体撞击会造成外壳板一定区域的损伤变形，撞击力会相互干扰，导致其非线性特征更明显。结果表明，双层圆柱壳的外壳能对内壳起到较好的防护作用，在外壳没被撞穿的情况下，其结构变形会吸收绝大部分的撞击动能，可以通过优化外壳的吸能效率来达到双层壳体结构物内壳防撞的目的。
2016, 36(2): 218-223.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0218-06
摘要:
为了研究瓦斯的爆炸危险性，选取对其影响较大的初始温度和初始压力进行实验研究。运用特殊环境20 L爆炸特性测试系统，对不同初始温度(25~200 ℃)和初始压力(0.1~1.0 MPa)条件下瓦斯的爆炸极限、最大爆炸压力和点火延迟时间进行实验研究。结果表明：高温高压条件使瓦斯的爆炸上限升高、下限降低，爆炸极限范围扩大；随着初始温度升高，瓦斯爆炸的最大爆炸压力逐渐减小；初始温度越高，点火延迟时间越短。通过对实验结果的分析，运用安全原理知识和危险度定义，给出初步评估瓦斯爆炸危险性的方法。
为了研究瓦斯的爆炸危险性，选取对其影响较大的初始温度和初始压力进行实验研究。运用特殊环境20 L爆炸特性测试系统，对不同初始温度(25~200 ℃)和初始压力(0.1~1.0 MPa)条件下瓦斯的爆炸极限、最大爆炸压力和点火延迟时间进行实验研究。结果表明：高温高压条件使瓦斯的爆炸上限升高、下限降低，爆炸极限范围扩大；随着初始温度升高，瓦斯爆炸的最大爆炸压力逐渐减小；初始温度越高，点火延迟时间越短。通过对实验结果的分析，运用安全原理知识和危险度定义，给出初步评估瓦斯爆炸危险性的方法。
2016, 36(2): 224-229.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0224-06
摘要:
基于爆炸压裂裂缝分布规律，提出爆炸压裂缝网双重介质复合流动产能模型，应用Laplace变换Stehfest数值反演，得到了定压条件下封闭外边界低渗透油藏爆炸压裂生产井产能表达式。在模型正确性验证的基础上结合某低渗透油藏储层特征参数研究了爆炸压裂改造区域参数对封闭边界油藏产量的影响，同时对爆炸压裂改造改造体积优化设计进行了研究。研究结果表明，爆炸压裂改造区域半径主要影响生产中期产能，改造区域渗透率对生产早期和中期影响比较大，且对于实例油藏爆炸压裂改造比为0.1时效果最好。
基于爆炸压裂裂缝分布规律，提出爆炸压裂缝网双重介质复合流动产能模型，应用Laplace变换Stehfest数值反演，得到了定压条件下封闭外边界低渗透油藏爆炸压裂生产井产能表达式。在模型正确性验证的基础上结合某低渗透油藏储层特征参数研究了爆炸压裂改造区域参数对封闭边界油藏产量的影响，同时对爆炸压裂改造改造体积优化设计进行了研究。研究结果表明，爆炸压裂改造区域半径主要影响生产中期产能，改造区域渗透率对生产早期和中期影响比较大，且对于实例油藏爆炸压裂改造比为0.1时效果最好。
2016, 36(2): 230-235.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0230-06
摘要:
将铝纤维炸药与传统铝粉炸药和RDX炸药进行空中爆炸实验并得到压力时程曲线，经过分析计算得到3种炸药的压力峰值、二次击波、正相持续时间以及冲量。结果表明：铝纤维炸药的压力峰值相对于RDX没有明显提高，但其压力时程曲线衰减速度慢于RDX的，使铝纤维炸药的正相持续时间大于RDX，铝纤维炸药的冲击波冲量相对于RDX的平均提高了18%，与铝粉炸药的相当。铝纤维炸药的二次击波超压幅值与到达时间与铝粉炸药的接近，而铝纤维炸药的二次击波到达时间早于RDX，说明二次击波的超压幅值与到达时间与炸药类型有关。
将铝纤维炸药与传统铝粉炸药和RDX炸药进行空中爆炸实验并得到压力时程曲线，经过分析计算得到3种炸药的压力峰值、二次击波、正相持续时间以及冲量。结果表明：铝纤维炸药的压力峰值相对于RDX没有明显提高，但其压力时程曲线衰减速度慢于RDX的，使铝纤维炸药的正相持续时间大于RDX，铝纤维炸药的冲击波冲量相对于RDX的平均提高了18%，与铝粉炸药的相当。铝纤维炸药的二次击波超压幅值与到达时间与铝粉炸药的接近，而铝纤维炸药的二次击波到达时间早于RDX，说明二次击波的超压幅值与到达时间与炸药类型有关。
2016, 36(2): 236-241.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0236-06
摘要:
为检验铝纤维炸药的做功能力，对铝纤维炸药土中爆炸扩腔现象进行实验，并采用ANSYS/LS-DYNA软件进行数值模拟，得出铝纤维炸药爆腔半径随药量变化的关系。结果表明，现场实验与数值模拟均能较好地表征铝纤维炸药土中爆炸扩腔的规律，铝纤维炸药相对于工业乳化炸药做功能力强，且由于其成型效果好等特点，应用于一些复杂的环境能够取得理想效果，可为类似工程提供参考。
为检验铝纤维炸药的做功能力，对铝纤维炸药土中爆炸扩腔现象进行实验，并采用ANSYS/LS-DYNA软件进行数值模拟，得出铝纤维炸药爆腔半径随药量变化的关系。结果表明，现场实验与数值模拟均能较好地表征铝纤维炸药土中爆炸扩腔的规律，铝纤维炸药相对于工业乳化炸药做功能力强，且由于其成型效果好等特点，应用于一些复杂的环境能够取得理想效果，可为类似工程提供参考。
2016, 36(2): 242-247.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0242-06
摘要:
为研究RDX基PBX炸药的做功能力并确定其爆轰产物的JWL状态方程参数，对RDX基PBX炸药和TNT炸药进行∅50 mm标准圆筒实验，获得了圆筒膨胀位移和速度的时程曲线，对比得出RDX基PBX炸药的做功能力明显高于TNT炸药；基于能量守恒对实验数据进行非线性拟合，得到2种炸药爆轰产物的JWL状态方程参数。TNT炸药的拟合参数和通过AUTODYN软件计算得到的结果符合较好；将采用上述方法得到的RDX基PBX炸药爆轰产物JWL状态方程参数用于数值模拟，计算结果与实验值吻合较好，符合数值模拟标定JWL状态方程参数的要求。
为研究RDX基PBX炸药的做功能力并确定其爆轰产物的JWL状态方程参数，对RDX基PBX炸药和TNT炸药进行∅50 mm标准圆筒实验，获得了圆筒膨胀位移和速度的时程曲线，对比得出RDX基PBX炸药的做功能力明显高于TNT炸药；基于能量守恒对实验数据进行非线性拟合，得到2种炸药爆轰产物的JWL状态方程参数。TNT炸药的拟合参数和通过AUTODYN软件计算得到的结果符合较好；将采用上述方法得到的RDX基PBX炸药爆轰产物JWL状态方程参数用于数值模拟，计算结果与实验值吻合较好，符合数值模拟标定JWL状态方程参数的要求。
2016, 36(2): 248-252.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0248-05
摘要:
为了优化叠氮化铜微装药器件的设计，探究叠氮化铜爆轰驱动飞片的作用原理，根据微装药器件的实际设计和相关实验，采用ANSYS/LS-DYNA流固耦合算法对叠氮化铜爆轰驱动飞片的作用过程作了数值模拟。具体研究了加速膛长度对飞片的平整性和完整性的影响，分析了微装药的尺寸与飞片速度之间的关系。研究结果表明：加速膛的长度对飞片的完整性、平整性和速度具有重要影响，在过长的加速膛中飞片飞行时易发生破碎，加速膛过短飞片的驱动速度不能达到最佳。装药尺寸与飞片速度之间关系密切，装药直径对飞片速度的前期成长影响不大，但对飞片获得的最大速度却有较为明显的影响；装药的直径大于0.8 mm时，增加装药直径并不能使飞片的最大速度明显增加。
为了优化叠氮化铜微装药器件的设计，探究叠氮化铜爆轰驱动飞片的作用原理，根据微装药器件的实际设计和相关实验，采用ANSYS/LS-DYNA流固耦合算法对叠氮化铜爆轰驱动飞片的作用过程作了数值模拟。具体研究了加速膛长度对飞片的平整性和完整性的影响，分析了微装药的尺寸与飞片速度之间的关系。研究结果表明：加速膛的长度对飞片的完整性、平整性和速度具有重要影响，在过长的加速膛中飞片飞行时易发生破碎，加速膛过短飞片的驱动速度不能达到最佳。装药尺寸与飞片速度之间关系密切，装药直径对飞片速度的前期成长影响不大，但对飞片获得的最大速度却有较为明显的影响；装药的直径大于0.8 mm时，增加装药直径并不能使飞片的最大速度明显增加。
2016, 36(2): 253-258.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0253-06
摘要:
为研究蜂窝遮弹层的抗弹丸侵彻性能，采用15 mm弹体对六边形单元蜂窝遮弹层结构进行了侵彻实验研究。实验结果表明，同钢筋混凝土遮弹层相比，蜂窝遮弹层的破坏仅发生在弹靶接触的六边形单元内，且破坏面积较小，同时弹体在侵彻蜂窝遮弹层过程中易发生偏航现象。应用应力波传播理论分析了实验结果，主要是六边形单元对其内的混凝土约束作用及其自身阻隔作用，使混凝土抗压强度和弹体在侵彻过程中受到的阻力增大，从而减小了弹体的破坏效应。
为研究蜂窝遮弹层的抗弹丸侵彻性能，采用15 mm弹体对六边形单元蜂窝遮弹层结构进行了侵彻实验研究。实验结果表明，同钢筋混凝土遮弹层相比，蜂窝遮弹层的破坏仅发生在弹靶接触的六边形单元内，且破坏面积较小，同时弹体在侵彻蜂窝遮弹层过程中易发生偏航现象。应用应力波传播理论分析了实验结果，主要是六边形单元对其内的混凝土约束作用及其自身阻隔作用，使混凝土抗压强度和弹体在侵彻过程中受到的阻力增大，从而减小了弹体的破坏效应。
2016, 36(2): 259-268.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0259-10
摘要:
航天器火工冲击力学环境是由星箭分离、部组件展开等工作过程中的火工品起爆引起的作用于结构上的高频、高加速度量级的瞬态冲击响应，能对航天器上含有晶振、脆性材料等的精密电子设备造成致命损伤，是航天器需要经历的最苛刻的力学环境之一。本文中，对国内外航天器火工冲击地面试验方法和环境预示方法做了全面、详细的介绍，总结了这两个方面的研究进展，分析了我国在这两个方面与航天强国的差距。最后，从我国航天工程实际需求出发，提出了今后航天器火工冲击领域应重点开展的研究方向。
航天器火工冲击力学环境是由星箭分离、部组件展开等工作过程中的火工品起爆引起的作用于结构上的高频、高加速度量级的瞬态冲击响应，能对航天器上含有晶振、脆性材料等的精密电子设备造成致命损伤，是航天器需要经历的最苛刻的力学环境之一。本文中，对国内外航天器火工冲击地面试验方法和环境预示方法做了全面、详细的介绍，总结了这两个方面的研究进展，分析了我国在这两个方面与航天强国的差距。最后，从我国航天工程实际需求出发，提出了今后航天器火工冲击领域应重点开展的研究方向。
2016, 36(2): 269-278.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0269-10
摘要:
飞机撞击重要建(构)筑物会导致灾难性后果。本文从试验研究、理论分析、数值模拟等3个方面对飞机撞击建(构)筑物的国内外研究现状，相关研究难点、需要注意的问题和研究方向及趋势进行总结，包括：缩比试验的系统和验证，飞机撞击力模型，撞击所致局部破坏计算公式，飞机和建(构)筑物的精细化建模，撞击所致振动特性，撞击荷载和火荷载对结构的耦合毁伤效应，一般模型和精细化模型、解耦和耦合方法以及不同数值模拟程序计算结果的对比分析等方面，以期为后续研究提供参考。
飞机撞击重要建(构)筑物会导致灾难性后果。本文从试验研究、理论分析、数值模拟等3个方面对飞机撞击建(构)筑物的国内外研究现状，相关研究难点、需要注意的问题和研究方向及趋势进行总结，包括：缩比试验的系统和验证，飞机撞击力模型，撞击所致局部破坏计算公式，飞机和建(构)筑物的精细化建模，撞击所致振动特性，撞击荷载和火荷载对结构的耦合毁伤效应，一般模型和精细化模型、解耦和耦合方法以及不同数值模拟程序计算结果的对比分析等方面，以期为后续研究提供参考。
2016, 36(2): 279-284.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0279-06
摘要:
为研究聚酯纤维对透水沥青混凝土冲击压缩性能的影响，采用∅74 mm钢质分离式霍普金森压杆装置对掺杂不同质量分数的聚酯纤维透水沥青混凝土进行冲击压缩实验。在静态和4个应变率下的实验结果表明，透水聚酯纤维沥青混凝土是应变率敏感性材料，具有较强应变率效应。透水聚酯纤维沥青混凝土具有较好的延展性，动态应力应变曲线分为3个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段和破坏阶段。当应变率相同时，随着掺杂聚酯纤维质量分数的增大，透水沥青混凝土的冲击抗压强度呈现出先升高后降低的变化规律，掺杂聚酯纤维的质量分数为0.40%时，冲击抗压强度达到最大。冲击抗压强度约为静态抗压强度的8~13倍。
为研究聚酯纤维对透水沥青混凝土冲击压缩性能的影响，采用∅74 mm钢质分离式霍普金森压杆装置对掺杂不同质量分数的聚酯纤维透水沥青混凝土进行冲击压缩实验。在静态和4个应变率下的实验结果表明，透水聚酯纤维沥青混凝土是应变率敏感性材料，具有较强应变率效应。透水聚酯纤维沥青混凝土具有较好的延展性，动态应力应变曲线分为3个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段和破坏阶段。当应变率相同时，随着掺杂聚酯纤维质量分数的增大，透水沥青混凝土的冲击抗压强度呈现出先升高后降低的变化规律，掺杂聚酯纤维的质量分数为0.40%时，冲击抗压强度达到最大。冲击抗压强度约为静态抗压强度的8~13倍。
2016, 36(2): 285-288.
doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0285-04
摘要:
利用材料试验机及Hopkinson杆装置系统开展热等静压金属铍在不同温度下的静动态压缩力学行为研究，获得了温度、应变率对金属铍屈服强度和加工硬化行为的影响规律。结果表明：金属铍在压缩应力状态下呈现出良好的塑性，同时其力学性能具有显著的应变率敏感性与热软化效应，屈服强度和流动应力随应变率提高呈明显增大趋势，随着温度升高逐渐降低。同时，室温下其加工硬化行为随着应变增大表现为分段硬化特征，随温度升高则趋于理想塑性。最后，采用修正的Johnson-Cook本构模型对实验结果进行了拟合，模型计算结果与实验结果吻合较好。
利用材料试验机及Hopkinson杆装置系统开展热等静压金属铍在不同温度下的静动态压缩力学行为研究，获得了温度、应变率对金属铍屈服强度和加工硬化行为的影响规律。结果表明：金属铍在压缩应力状态下呈现出良好的塑性，同时其力学性能具有显著的应变率敏感性与热软化效应，屈服强度和流动应力随应变率提高呈明显增大趋势，随着温度升高逐渐降低。同时，室温下其加工硬化行为随着应变增大表现为分段硬化特征，随温度升高则趋于理想塑性。最后，采用修正的Johnson-Cook本构模型对实验结果进行了拟合，模型计算结果与实验结果吻合较好。
