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沙墙吸能作用对爆炸冲击波影响的实验研究 被引量:7
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作者 王等旺 张德志 +4 位作者 李焰 王长利 刘文祥 李捷 王惠 《实验力学》 CSCD 北大核心 2011年第1期37-42,共6页
在爆炸冲击波作用下沙墙快速飞散,爆炸能量转换为沙粒动能和细化沙粒的摩擦做功,因此由沙袋堆积起来组成的沙墙对强冲击波具有消波吸能作用,对爆炸实验结构起到防护作用。本文利用366gTNT当量的球形药球中心起爆,进行了沙墙消波吸能作... 在爆炸冲击波作用下沙墙快速飞散,爆炸能量转换为沙粒动能和细化沙粒的摩擦做功,因此由沙袋堆积起来组成的沙墙对强冲击波具有消波吸能作用,对爆炸实验结构起到防护作用。本文利用366gTNT当量的球形药球中心起爆,进行了沙墙消波吸能作用下密闭柱形容器承受载荷的实验。实验结果表明:沙墙使冲击波峰值超压降低最高可达6倍,到时也明显拉长,容器外壁应变峰值至少降低30%,端盖加速度峰值降幅也达到50%,充分说明了沙墙消波吸能的作用。 展开更多
关键词 沙墙 冲击波 消波吸能 柱形容器
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内凹型蜂窝结构在冲击载荷作用下的力学行为及响应特性研究 被引量:6
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作者 郭亚鑫 袁梦琦 +1 位作者 钱新明 赵磊 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期5-10,共6页
为减少危险化学品爆炸事故造成的大量应急救援人员伤亡,提升应急救援人员防爆服的防爆能力,有效抵御由爆炸产生的冲击波、破片及高温对人体造成的伤害。研究了具有负泊松比效应的内凹蜂窝结构,通过准静态及激波管冲击实验,对比分析了传... 为减少危险化学品爆炸事故造成的大量应急救援人员伤亡,提升应急救援人员防爆服的防爆能力,有效抵御由爆炸产生的冲击波、破片及高温对人体造成的伤害。研究了具有负泊松比效应的内凹蜂窝结构,通过准静态及激波管冲击实验,对比分析了传统蜂窝结构与内凹蜂窝结构在力学特性、吸能效果与冲击波衰减效率等方面的差异;通过改变内凹蜂窝中结构单元的凹角、尺寸以及构成蜂窝结构的原材料实现对蜂窝结构的优化设计,并对优化后的蜂窝结构吸能特性以及冲击波在结构中的衰减规律进行研究和综合分析。结果表明:内凹蜂窝结构单元的最佳尺寸为3.4 mm,最佳凹角为30°,最佳材料为钛合金。研究成果为寻求同时满足轻质高强、抗冲击和吸能效果要求的结构设计方案提供了理论基础。 展开更多
关键词 爆炸冲击波 负泊松比效应 蜂窝结构 力学响应 吸能特性
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多孔泡沫牺牲层的动态压溃及缓冲吸能机理研究 被引量:5
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作者 范东宇 苏彬豪 +4 位作者 彭辉 裴晓阳 郑志军 张建勋 秦庆华 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1630-1640,I0003,共12页
本文对强动载荷下多孔泡沫牺牲层的动态压溃行为及缓冲吸能机理进行了研究.基于刚性-理想塑性-锁定(R-PP-L)及刚性-塑性硬化(R-PH)两类多孔泡沫材料本构,建立了强动载荷下多孔泡沫牺牲层动态响应的理论分析模型,分析了一维冲击波在多孔... 本文对强动载荷下多孔泡沫牺牲层的动态压溃行为及缓冲吸能机理进行了研究.基于刚性-理想塑性-锁定(R-PP-L)及刚性-塑性硬化(R-PH)两类多孔泡沫材料本构,建立了强动载荷下多孔泡沫牺牲层动态响应的理论分析模型,分析了一维冲击波在多孔泡沫牺牲层中的传播规律;利用Voronoi方法建立了多孔泡沫牺牲层的二维细观有限元模型,获得了冲击载荷下多孔泡沫牺牲层的变形模式和动态响应曲线,讨论了多孔泡沫材料的层间界面效应对多孔泡沫牺牲层缓冲吸能的影响.研究结果表明,考虑多孔泡沫材料塑性硬化影响的理论分析模型能够预测入射波在远端的反射及对多孔泡沫牺牲层的二次压缩过程和端部应力增强现象;相比较存在界面的多孔泡沫牺牲层,连续设计的多孔泡沫牺牲层可增强其缓冲吸能能力,但在界面处增加设计刚性面板则能够降低界面胞元不完整对缓冲吸能的影响;相同冲量载荷下,端部应力峰值随冲击能量增大而增大,而端部冲击波的反射可能是端部应力增强的主要诱因. 展开更多
关键词 多孔牺牲层 VORONOI 方法 理论模型 冲击波 界面效应 动态压溃 缓冲吸能
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碳纤维增强复合材料方形蜂窝夹层结构水中冲击波作用下的能量特性数值模拟 被引量:6
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作者 周昊 郭锐 刘荣忠 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期84-90,共7页
基于Abaqus有限元仿真软件,建立了不同夹芯相对密度的碳纤维增强复合材料方形蜂窝夹层结构在水中爆炸冲击波载荷作用下的仿真模型,研究了该结构在响应过程中的能量特性;分析了该结构的冲量传入特性、能量吸收过程、结构中不同组分的能... 基于Abaqus有限元仿真软件,建立了不同夹芯相对密度的碳纤维增强复合材料方形蜂窝夹层结构在水中爆炸冲击波载荷作用下的仿真模型,研究了该结构在响应过程中的能量特性;分析了该结构的冲量传入特性、能量吸收过程、结构中不同组分的能量吸收情况,以及夹层结构与等质量层合结构的能量吸收效率。结果表明:碳纤维增强复合材料夹层结构的能量吸收与其变形情况、失效模式和损伤程度相关,且其在冲量传入特性及能量吸收效率方面的表现均优于等质量层合结构。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 夹层结构 水中冲击波 能量特性 数值模拟
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空中爆炸冲击波下结构动响应及其抗冲击波设计研究进展
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作者 党蒲妮 吕锦锋 王斌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期733-744,共12页
随着军事需求的不断增加,多种武器设备都会面临爆炸冲击波环境生存问题,例如,水下爆炸冲击波对船舶的作用、空中爆炸冲击波对飞机、导弹等结构的影响等,因此爆炸冲击波载荷作用下结构的动态响应及防护研究是一个急需关注的热点与难点问... 随着军事需求的不断增加,多种武器设备都会面临爆炸冲击波环境生存问题,例如,水下爆炸冲击波对船舶的作用、空中爆炸冲击波对飞机、导弹等结构的影响等,因此爆炸冲击波载荷作用下结构的动态响应及防护研究是一个急需关注的热点与难点问题。本研究主要对空中爆炸冲击波方向的研究进行了详细的梳理及综述。首先对空中爆炸冲击波载荷的参数经验公式计算、数值模拟及载荷试验验证研究进展进行了综述;进一步详细介绍了冲击波作用下平板结构、加筋结构及其他典型结构的动响应研究及抗冲击波结构设计进展,研究成果内容涉及爆炸冲击波作用下结构的理论与数值模拟方法研究、结构损伤及破坏效应研究、结构抗冲击波及防护设计研究、结构抗爆吸能特性研究、空中爆炸冲击波试验方法及验证研究等;最后基于目前已有的研究成果,从技术成熟的角度对此领域进行了总结与展望,并提出了几方面急需研究解决的关键技术问题,为后续的工程类结构抗冲击波设计研究提供参考。 展开更多
关键词 空中爆炸冲击波 动态响应 结构抗冲击波设计 抗爆吸能 理论与数值模拟
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自整定式液压震动波能量吸收装置的研究与开发 被引量:2
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作者 席建中 韩成春 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第10期125-127,共3页
研制开发在核心技术上具有自主知识产权的自整定式液压震动波能量吸收装置,利用对油缸活塞的结构设计和液压油路控制增加液体流动的行程,通过液体流动阻尼和压力降,以此吸收振动能量,达到减震的目的。从而实现机械设备、特别是以振动方... 研制开发在核心技术上具有自主知识产权的自整定式液压震动波能量吸收装置,利用对油缸活塞的结构设计和液压油路控制增加液体流动的行程,通过液体流动阻尼和压力降,以此吸收振动能量,达到减震的目的。从而实现机械设备、特别是以振动方式工作的机械设备,例如振动压路机、振动挖掘机等工作点之外的机件、主机等进行减震、消震。该能量吸收装置结构简单,吸收震动源效果好,将复杂不断变化的震动能使用独立机构吸收,并巧妙的利用波的传递特性自调整抵消,避免了震动能对震源的冲击。 展开更多
关键词 自整定式 震动波能量吸收 消震及减震
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高延性混凝土(HDC)在抗爆间室中的防护效果评估 被引量:2
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作者 杜忠 胡福 《工程建设与设计》 2019年第22期9-10,共2页
根据高延性混凝土(HDC)优异的弯曲韧性和抗折强度,将其应用于抗爆间室防护墙体,通过模拟爆炸环境的冲击波冲量,得到防护墙体在动力作用下的变形吸能,建立弹性体系计算分析模型,并据此完成结构防护效果评估。
关键词 高延性 冲击波 变形吸能 抗爆
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集装箱用夹芯板抗爆性能仿真研究
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作者 陶思昊 王涛 +2 位作者 王文欣 戚春保 秦铭澳 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期128-133,145,共7页
针对集装箱在运输过程中可能遇到的近场爆炸问题,设计了一种具有集装箱外观的新型抗爆结构,建立了由瓦楞钢板加“三明治”夹芯结构的抗爆结构模型,其瓦楞钢板采用国标集装箱面板,“三明治”夹芯结构由上面板、填充泡沫铝的等边三角形波... 针对集装箱在运输过程中可能遇到的近场爆炸问题,设计了一种具有集装箱外观的新型抗爆结构,建立了由瓦楞钢板加“三明治”夹芯结构的抗爆结构模型,其瓦楞钢板采用国标集装箱面板,“三明治”夹芯结构由上面板、填充泡沫铝的等边三角形波纹钢板芯体和下面板组成。对内部波纹钢板夹角分别为30°、45°和60°等3种抗爆结构在5种爆炸载荷作用下的抗爆性能进行了仿真计算,分别获得了3种结构的动态响应过程、能量吸收值和底面中心点最大挠度,提出了针对不同材料形状组合的无量纲冲量计算评估方法。实验结果表明:在不同爆炸载荷下,底角为30°的钢板-泡沫铝夹芯结构的能量吸收值最大;底角为45°的钢板-泡沫铝夹芯结构在不同爆炸载荷下具有最小的无量纲挠度,其抗爆性能最佳。 展开更多
关键词 钢板-泡沫铝夹芯结构 抗爆性能 冲击波 能量吸收 冲量 无量纲化
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钢板-聚氨酯复合墙体的减爆吸能效应分析
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作者 夏志成 姚新 +1 位作者 赵跃堂 罗中兴 《防护工程》 2013年第5期46-49,共4页
墙体自身变形吸收和耗散爆炸能量,可以有效地减轻爆炸冲击波对目标的破坏作用。采用一维应力波理论分析、比较钢板-聚氨酯和钢板-混凝土复合墙体的减爆吸能效应,并运用ANSYS/LS-DYNA有限元程序对2种复合墙体在爆炸冲击波作用下的减... 墙体自身变形吸收和耗散爆炸能量,可以有效地减轻爆炸冲击波对目标的破坏作用。采用一维应力波理论分析、比较钢板-聚氨酯和钢板-混凝土复合墙体的减爆吸能效应,并运用ANSYS/LS-DYNA有限元程序对2种复合墙体在爆炸冲击波作用下的减爆吸能性能进行数值模拟。研究结果表明:钢板.聚氨酯复合墙体比钢板.混凝土复合墙体具有更好的减爆吸能效果,主要原因是聚氨酯材料允许墙体产生明显的大变形,耗散了大部分爆炸能量。 展开更多
关键词 爆炸冲击波 聚氨酯 混凝土 墙体 减爆吸能
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