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Al/PTFE/W反应材料的准静态压缩性能与冲击释能特性 被引量：22
1
作者 周杰 何勇 +3 位作者 何源 王传婷 杨相礼 季铖 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期903-912,共10页
为了提高铝/聚四氟乙烯/钨(Al/PTFE/W)氟聚物基反应材料的冲击反应毁伤效能,开展了Al/PTFE/W反应材料的准静态压缩实验。分析了W的含量(0%,30%,65%)、Al颗粒粒径(13,45,75μm)以及PTFE颗粒尺寸(25,160μm)对反应材料的准静态力学性能的... 为了提高铝/聚四氟乙烯/钨(Al/PTFE/W)氟聚物基反应材料的冲击反应毁伤效能,开展了Al/PTFE/W反应材料的准静态压缩实验。分析了W的含量(0%,30%,65%)、Al颗粒粒径(13,45,75μm)以及PTFE颗粒尺寸(25,160μm)对反应材料的准静态力学性能的影响。用准静态密闭反应容器对反应材料进行了冲击释能测试,测得反应材料在750~1200 m·s^(-1)的冲击反应压力、释能持续时间。分析了Al颗粒粒径及PTFE材料粒径对冲击反应释能特性的影响。结果表明,当W的含量为0,30%和65%时,反应材料的失效强度分别为55.6、64.8和22.8 MPa,W的含量变化对屈服强度的影响不大。Al颗粒的尺寸从75μm减小到13μm时,反应材料的失效强度从64.7 MPa提高到83.1 MPa,提高幅度为28.4%。增大PTFE基体材料的粒径也可有效地提高反应材料的失效强度。反应材料的初始反应压力阈值和释放能量持续时间受材料粒径和准静态压缩力学性能的影响。 展开更多
关键词 氟聚物基反应材料 准静态压缩性能 准密闭反应容器
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圆柱形预制破片爆炸驱动仿真研究 被引量：8
2
作者 杨相礼 何勇 何源 《兵工自动化》 2016年第8期9-12,41,共5页
为获得更精确的预制破片初速计算模型及破片变形与内衬层破裂半径对初速的影响规律,进行一种圆柱形预制破片爆炸驱动仿真研究。通过分析预制破片战斗部的爆炸驱动过程,建立考虑内衬层破裂半径及破片变形量的预制破片理论初速计算模型,... 为获得更精确的预制破片初速计算模型及破片变形与内衬层破裂半径对初速的影响规律,进行一种圆柱形预制破片爆炸驱动仿真研究。通过分析预制破片战斗部的爆炸驱动过程,建立考虑内衬层破裂半径及破片变形量的预制破片理论初速计算模型,利用非线性动力学分析软件AUTODYN,采用Johnson-Cook本构模型和流固耦合算法,对圆柱形预制破片的爆炸驱动进行了仿真研究。仿真结果表明:随着内衬层厚度的增加,内衬层破裂半径增大,圆柱形预制破片的变形量减少。钢制破片及修正后的钨合金破片的理论初速与仿真结果吻合较好,验证了计算模型的正确性。该研究结果对预制破片战斗部的设计具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 圆柱形预制破片 数值仿真 内衬层 形变量 初速
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爆炸加载Al/Ni活性材料的准静态力学行为 被引量：3
3
作者 徐涛 何源 +4 位作者 焦俊杰 何勇 王传婷 杨相礼 田伟玺 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期258-262,共5页
针对Al/Ni活性材料,设计包覆钢壳进行爆炸加载实验,采用由脉冲恒流源、H型锰铜传感器和示波器组成的测压系统测量爆轰波压力。发现爆炸加载后,除上表面的融化状态外,底部还有密实的材料;对密实的活性材料进行准静态测试,发现爆炸加载后... 针对Al/Ni活性材料,设计包覆钢壳进行爆炸加载实验,采用由脉冲恒流源、H型锰铜传感器和示波器组成的测压系统测量爆轰波压力。发现爆炸加载后,除上表面的融化状态外,底部还有密实的材料;对密实的活性材料进行准静态测试,发现爆炸加载后活性材料的密实度、维氏硬度、屈服强度和失效强度均有提升,与未受爆炸加载的材料比较,失效应力提升34.0%(14.3 GPa)与52.2%(21.3 GPa)。 展开更多
关键词 爆炸加载 爆压测试 Al/Ni活性材料 维氏硬度 准静态压缩
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基于CT图像的Al/PTFE反应材料冲击压缩行为的三维细观模拟研究 被引量：1
4
作者 杨相礼 何勇 +3 位作者 何源 王传婷 周杰 徐涛 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期498-504,I0002,共8页
为了研究铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)反应材料的细观冲击响应,采用理论与数值模拟的方法对Al/PTFE反应材料的冲击压缩行为进行了研究。基于三项式物态方程和混合物叠加原理,计算了Al/PTFE反应材料的冲击Hugoniot曲线及Al与PTFE材料的冲击压... 为了研究铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)反应材料的细观冲击响应,采用理论与数值模拟的方法对Al/PTFE反应材料的冲击压缩行为进行了研究。基于三项式物态方程和混合物叠加原理,计算了Al/PTFE反应材料的冲击Hugoniot曲线及Al与PTFE材料的冲击压力—冲击温升关系;采用纳米CT获得了材料的三维细观图像,并采用数字图像处理和网格映射方法,建立了基于材料真实细观结构的三维有限元模型,计算获得的冲击Hugoniot关系与理论结果吻合较好。数值模拟研究结果表明,Al/PTFE反应材料在细观冲击压缩过程中,材料细观尺度上的波阵面呈不平整状态;铝颗粒主要受到沿冲击方向上的压缩作用,形状并未发生明显改变,W颗粒的加入使邻近的Al颗粒剧烈变形;冲击压缩后PTFE基体的温度明显高于Al颗粒的温度。当撞击速度为1500m/s时,PTFE基体的温度达3000K以上,而铝颗粒仅为400K左右。 展开更多
关键词 物理化学 Al/PTFE反应材料 细观模型 物态方程 图像处理
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含电子相影响的多功能含能结构材料冲击压缩理论计算 被引量：1
5
作者 何源 何勇 +5 位作者 王传婷 潘绪超 焦俊杰 郭磊 杨相礼 李铨 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期217-223,共7页
为了更好地描述疏松态金属材料的冲击压缩特性,基于托马斯-费米原子统计模型,研究金属晶体中电子热行为对系统内粒子数、内能、压强等参数的影响,修改了描述疏松金属材料的Wu-Jing模型中的参数R的计算方法。结合混合物的冷能叠加原理,... 为了更好地描述疏松态金属材料的冲击压缩特性,基于托马斯-费米原子统计模型,研究金属晶体中电子热行为对系统内粒子数、内能、压强等参数的影响,修改了描述疏松金属材料的Wu-Jing模型中的参数R的计算方法。结合混合物的冷能叠加原理,得到考虑电子相影响的疏松态混合物物态方程。并对不同配比的密实态W/Cu合金、不同疏松度的Al/Ni合金的典型多功能含能结构材料进行计算,获得其冲击压力-比容关系及冲击波速度-粒子速度关系,计算结果与实验结果吻合较好。结果表明,本文中模型对未反应条件下的金属材料冲击压缩特性预测较好;疏松材料的冲击压力-粒子速度关系并不呈现出密实材料的近似线性关系,其冲击压缩过程分为压实前和压实后2个明显的阶段;多功能含能结构材料的冲击压缩特性受材料孔隙率、材料配比等影响明显。 展开更多
关键词 多功能含能结构材料 物态方程 电子热运动影响 疏松材料
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反应材料冲击压缩行为的三维细观数值模拟
6
作者 杨相礼 何勇 +4 位作者 何源 王传婷 徐涛 田伟玺 周杰 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期73-81,共9页
为研究反应材料的细观冲击响应行为,采用细观数值模拟方法对Al/PTFE(铝/聚四氟乙烯)与Al/Ni反应材料的冲击压缩行为进行了分析研究。采用球磨混合和静压方法,制备了两种反应材料试样,并使用纳米CT设备获得了材料的细观图像,借助图像处... 为研究反应材料的细观冲击响应行为,采用细观数值模拟方法对Al/PTFE(铝/聚四氟乙烯)与Al/Ni反应材料的冲击压缩行为进行了分析研究。采用球磨混合和静压方法,制备了两种反应材料试样,并使用纳米CT设备获得了材料的细观图像,借助图像处理和网格映射方法,建立了基于材料真实细观结构的三维有限元模型,计算获得的冲击Hugoniot关系与理论结果吻合较好。细观数值模拟结果表明:反应材料的冲击波阵面在细观尺度内呈不平整状态,颗粒相在冲击波作用下主要表现为沿冲击压缩方向的体积压缩和运动;在较高撞击速度下,Al/PTFE反应材料的PTFE基体将发生熔化,而Al/Ni反应材料在本研究范围内保持固态。 展开更多
关键词 反应材料 细观模型 冲击温升 图像处理
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