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Whipple防护屏弹道极限参数试验 被引量:23
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作者 柳森 李毅 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期205-207,240,共4页
在中国空气动力研究与发展中心FD-18A超高速碰撞靶上进行了Whipple防护屏的超高速撞击试验。弹丸为LY12铝球,撞击速度为4.5km/s,撞击角为0°。通过固定弹丸速度、变弹丸直径、寻找弹丸临界直径的办法获得了该Whipple防护屏在试验条... 在中国空气动力研究与发展中心FD-18A超高速碰撞靶上进行了Whipple防护屏的超高速撞击试验。弹丸为LY12铝球,撞击速度为4.5km/s,撞击角为0°。通过固定弹丸速度、变弹丸直径、寻找弹丸临界直径的办法获得了该Whipple防护屏在试验条件下的弹道极限参数。试验结果表明速度为4.5km/s时的弹丸临界直径为0.35cm,大于用Christiansen方程预测的0.27cm。 展开更多
关键词 超高速碰撞 试验 弹道极限 弹道靶
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密度梯度薄板超高速撞击特性的实验研究 被引量:14
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作者 侯明强 龚自正 +3 位作者 徐坤博 郑建东 曹燕 牛锦超 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期206-215,共10页
以二级轻气炮作为加载手段,在撞击速度范围为4.0—7.0 km/s内获得了Ti6Al4V/Ly12 Al/聚酰胺纤维密度梯度薄板的穿孔特性、验证板损伤特性和弹道极限特性.与Ly12 Al薄板的相应实验结果的对比显示,在相同撞击速度下,该密度梯度薄板的穿孔... 以二级轻气炮作为加载手段,在撞击速度范围为4.0—7.0 km/s内获得了Ti6Al4V/Ly12 Al/聚酰胺纤维密度梯度薄板的穿孔特性、验证板损伤特性和弹道极限特性.与Ly12 Al薄板的相应实验结果的对比显示,在相同撞击速度下,该密度梯度薄板的穿孔直径更大,且随撞击速度的增大而增加;其验证板上的撞击坑尺寸小,且随撞击速度的增大而减小;其弹道极限比Ly12 Al薄板的弹道极限高50%以上.分析认为,超高速撞击下Ti6Al4V/Ly12 Al/聚酰胺纤维密度梯度薄板中高阻抗的Ti6Al4V产生的峰值冲击压力比Ly12 Al薄板的峰值冲击压力高,这增强了对弹丸的破碎能力;而其中的聚酰胺纤维层延长了冲击波在薄板中的传播时间,增大了冲击波的耗散,使撞击过程中转化的不可逆功增多,从而消耗了弹丸更多的动能.使用这种密度梯度材料作为防护屏具有很好的抗撞击能力,在航天器空间碎片防护工程应用中具有很大的潜力. 展开更多
关键词 超高速撞击 密度梯度材料 弹道极限 空间碎片
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高速铁路无砟轨道扣件弹性垫板刚度合理限值 被引量:14
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作者 张欢 崔树坤 +2 位作者 孙林林 肖俊恒 闫子权 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期10-16,共7页
运用连续支承梁模型理论分析弹性垫板刚度对枕上压力的影响,运用车辆—轨道空间耦合动力学原理建立车辆—轨道空间力学模型分析弹性垫板刚度对行车舒适性的影响,采用有限元软件ANSYS建立无砟轨道动态应力分析模型,分析弹性垫板刚度对轨... 运用连续支承梁模型理论分析弹性垫板刚度对枕上压力的影响,运用车辆—轨道空间耦合动力学原理建立车辆—轨道空间力学模型分析弹性垫板刚度对行车舒适性的影响,采用有限元软件ANSYS建立无砟轨道动态应力分析模型,分析弹性垫板刚度对轨道板混凝土和CA砂浆疲劳特性的影响,从而确定控制弹性垫板刚度限值的因素;利用现场实测垫板刚度时程曲线,基于损伤力学理论,依据控制因素完全损伤,确定弹性垫板刚度的合理限值。结果表明:枕上压力、行车舒适性和轨道板混凝土的疲劳性能均不是控制弹性垫板刚度限值的因素,但CA砂浆会在弹性垫板刚度提高到一定数值时在轨道板的使用寿命内失效,故CA砂浆的疲劳性能是控制弹性垫板刚度限值的因素;当弹性垫板刚度提高到67.2 kN·mm^-1时,CA砂浆完全损伤,为保证一定的安全余量并方便管理,建议高速铁路无砟轨道扣件弹性垫板静刚度合理限值为60 kN·mm^-1。 展开更多
关键词 高速铁路 无砟轨道 扣件 弹性垫板 冲击疲劳 刚度 限值
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New Methodology for Evaluating Toughness of Composite Laminates-Investigation of Damage Resistance 被引量:12
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作者 杨旭 沈真 +1 位作者 燕瑛 刘兵山 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2003年第2期73-79,共7页
The existing problems in toughened resin evaluation technology, particularly the disadvantage of the toughened resin identification method by CAI, is pointed out based on the point of view of composite structure desi... The existing problems in toughened resin evaluation technology, particularly the disadvantage of the toughened resin identification method by CAI, is pointed out based on the point of view of composite structure design. It is proposed to evaluate the toughness of composites by both damage resistance and damage tolerance. Seven different toughness composites are investigated by impact and quasi\|static indentation tests. Based on experimental data analysis, the parameter that is most sensitive to the damage resistance is determined as the damage parameter. The parameter to evaluate the damage resistance and its measuring method are proposed. 展开更多
关键词 composite materials design limit damage resistance damage parameter impact dent
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2A12铝合金薄板对卵形头弹抗冲击性能研究 被引量:13
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作者 郝鹏 卿光辉 +2 位作者 李建峰 邓云飞 魏刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第17期19-25,共7页
利用轻气炮撞击实验研究卵形弹丸冲击总厚度相等的2A12铝合金单层板和双层板,分析靶板分层和板间间隙对靶板失效模式以及抗冲击性能的影响,通过高速相机图片获取弹体速度数据。实验结果表明,单层板的弹道极限高于双层板的弹道极限,包括... 利用轻气炮撞击实验研究卵形弹丸冲击总厚度相等的2A12铝合金单层板和双层板,分析靶板分层和板间间隙对靶板失效模式以及抗冲击性能的影响,通过高速相机图片获取弹体速度数据。实验结果表明,单层板的弹道极限高于双层板的弹道极限,包括间隙式和接触式,并且接触式双层板的弹道极限高于间隙式双层板。随着弹体初始速度增加,靶体结构对其抗侵彻性能的影响随之减小。此外,利用Abaqus软件建立了数值模拟模型对实验工况进行了计算,将数值模拟和实验结果进行了对比,两者之间存在较好的一致性,这也表明数值模拟能够有效地测靶体的弹道极限。 展开更多
关键词 冲击 弹体 双层靶 弹道极限
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高速破片侵彻下高分子聚乙烯层合板的弹道极限估算方法 被引量:12
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作者 胡年明 朱锡 +1 位作者 侯海量 陈长海 《中国舰船研究》 2014年第4期55-62,共8页
为了得到弹道冲击下高分子聚乙烯(UHMWPE)层合板的弹道极限估算方法,提出四阶段吸能模型,分析3.3 g立方体破片高速侵彻不同厚度UHMWPE层合板的吸能过程,并在此基础上提出UHMWPE层合板在高速侵彻作用下弹道极限的估算方法,分析不同板厚UH... 为了得到弹道冲击下高分子聚乙烯(UHMWPE)层合板的弹道极限估算方法,提出四阶段吸能模型,分析3.3 g立方体破片高速侵彻不同厚度UHMWPE层合板的吸能过程,并在此基础上提出UHMWPE层合板在高速侵彻作用下弹道极限的估算方法,分析不同板厚UHMWPE层合板在弹道极限下不同吸能方式吸收能量的比例。结果表明:在弹道极限情况下,复合材料层合板的主要吸能方式为剪切破坏吸能、压缩破坏吸能、层合板的结构运动吸能和纤维拉伸变形吸能,且剪切破坏吸能、压缩破坏吸能和结构运动吸能在总吸能中的比例是随板厚的增加而增大,纤维拉伸变形吸能的比例则是随板厚的增加而减小;在高速侵彻作用下,UHMWPE弹道极限的估算方法与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 弹道冲击 高分子聚乙烯 弹道极限 层合板吸能
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含泡沫铝防护结构的超高速撞击数值模拟研究 被引量:11
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作者 贾斌 马志涛 庞宝君 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期453-459,共7页
泡沫铝是一种新型航天器防护材料,拥有良好的抵御空间碎片超高速撞击的特性。模仿泡沫金属的生产原理,建立了泡沫金属微结构几何模型,结合自编的光滑质点流体动力学程序进行了超高速撞击数值仿真,通过与实验结果的对比,验证了模型的有... 泡沫铝是一种新型航天器防护材料,拥有良好的抵御空间碎片超高速撞击的特性。模仿泡沫金属的生产原理,建立了泡沫金属微结构几何模型,结合自编的光滑质点流体动力学程序进行了超高速撞击数值仿真,通过与实验结果的对比,验证了模型的有效性。提出了两种含泡沫铝的空间碎片防护结构,即填充泡沫铝结构和夹层泡沫铝结构。对这两种结构分别进行了仿真计算,获得了其撞击极限曲线。分析结果表明,在空间碎片防护领域涉及的大部分撞击速度区间内,填充泡沫铝结构的防护性能优于夹层泡沫铝结构。 展开更多
关键词 泡沫铝 防护结构 超高速撞击 SPH 撞击极限 空间碎片
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陶瓷金属复合靶板工程模型及耗能分析 被引量:11
8
作者 申志强 蒋志刚 曾首义 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期229-234,共6页
基于实验和数值模拟,将穿甲子弹侵彻陶瓷金属复合靶板的过程分为两个阶段,分别计算弹体侵彻陶瓷面板的动能损失、粘结层及金属背板的耗能,建立了计算弹道极限的工程分析模型,其结果与实验吻合较好。基于所建立的工程模型,分析了复合靶... 基于实验和数值模拟,将穿甲子弹侵彻陶瓷金属复合靶板的过程分为两个阶段,分别计算弹体侵彻陶瓷面板的动能损失、粘结层及金属背板的耗能,建立了计算弹道极限的工程分析模型,其结果与实验吻合较好。基于所建立的工程模型,分析了复合靶板各组分对其抗弹性能的影响。结果表明,陶瓷/金属复合靶板的耗能机制主要是背板耗能和弹丸质量损失耗能,分别约占初始动能的60%―95%和5%―40%。 展开更多
关键词 冲击力学 侵彻/贯穿 复合靶板 分析模型 弹道极限 耗能分析
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移动均布荷载作用下简支梁桥动力系数分析 被引量:11
9
作者 邓建良 吴定俊 李奇 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期56-62,共7页
将磁悬浮列车荷载简化为移动均布荷载,运用模态叠加法求解得到了简支轨道梁的动力响应解析解,并与相应的数值解和列车-桥梁耦合振动解作了比较,指出移动均布荷载模型可以反映轨道梁振动的主要特征和振动规律。从理论上揭示出决定动力系... 将磁悬浮列车荷载简化为移动均布荷载,运用模态叠加法求解得到了简支轨道梁的动力响应解析解,并与相应的数值解和列车-桥梁耦合振动解作了比较,指出移动均布荷载模型可以反映轨道梁振动的主要特征和振动规律。从理论上揭示出决定动力系数大小的关键无量纲参数,并分析了动力系数随各参数的变化规律。最后,提出了可供设计参考的轨道梁设计频率限值和动力放大系数之间关系的图表和数学表达式。 展开更多
关键词 简支梁桥 动力系数 移动均布荷载 模态叠加 频率限值
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5A06铝合金单层板超高速撞击弹道极限分析 被引量:8
10
作者 贾斌 盖芳芳 +1 位作者 马志涛 庞宝君 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期636-639,共4页
日益增长的空间碎片对在轨航天器的安全运行构成了严重威胁,毫米级空间碎片的防护已成为航天器结构设计必须考虑的问题之一.航天器的蒙皮是抵御空间碎片超高速撞击的最基本防护结构.采用数值仿真并结合试验验证的方法,对5mm厚5A06铝合... 日益增长的空间碎片对在轨航天器的安全运行构成了严重威胁,毫米级空间碎片的防护已成为航天器结构设计必须考虑的问题之一.航天器的蒙皮是抵御空间碎片超高速撞击的最基本防护结构.采用数值仿真并结合试验验证的方法,对5mm厚5A06铝合金单层板承受2A12铝合金球形弹丸正撞击下的弹道极限进行了研究.研究表明,在验证实验速度范围内,数值仿真结果与实验结果吻合良好;使用数值仿真对实验速度以上的区间进行拓展研究,获得了其弹道极限曲线和弹道极限方程;数值仿真和实验结果与已有经验方程对比表明,经验方程与具体材料的弹道极限有较大偏差,因此,应具体问题具体分析. 展开更多
关键词 空间碎片 5A06 单层板 超高速撞击 弹道极限
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玻璃纤维增强铝合金层板高速冲击损伤容限 被引量:8
11
作者 陈勇 廖高健 +1 位作者 任立海 刘西 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期126-137,共12页
为研究玻璃纤维增强铝合金(GLARE)层板高速冲击损伤容限,对单次、多次冲击载荷下GLARE层板的损伤特性进行了高速冲击试验和数值仿真研究。采用一级气体炮,在GLARE层板靶板的中心位置、边位置、角位置进行弹道冲击试验,获取弹道极限和损... 为研究玻璃纤维增强铝合金(GLARE)层板高速冲击损伤容限,对单次、多次冲击载荷下GLARE层板的损伤特性进行了高速冲击试验和数值仿真研究。采用一级气体炮,在GLARE层板靶板的中心位置、边位置、角位置进行弹道冲击试验,获取弹道极限和损伤模式,然后结合数值仿真剖析动态响应特性。结果表明,弹道冲击条件下,GLARE层板主要通过塑性变形、金属层裂纹、脱胶、复合材料纤维脆断等损伤模式吸收冲击能量。边界约束效应对GLARE层板冲击损伤特性具有显著影响,主要表现在:约束效应导致不同位置冲击下GLARE层板损伤模式不同,包括成坑、金属裂纹和冲塞等特征;角位置冲击条件下,GLARE层板的弹道极限速度明显低于中心位置冲击结果;重复冲击条件下,角位置比与边位置和中心位置更容易发生穿透。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强铝合金(GLARE)层板 冲击 约束效应 损伤模式 弹道极限
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滚石对垫层材料的冲击特性研究 被引量:6
12
作者 沈均 何思明 吴永 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2009年第17期8286-8288,共3页
在极限分析上限定理的基础上,选择合适的机动位移速度场及容许破坏模式,推导出地基承载力上限解,然后利用弹塑性力学知识得出了滚石冲击压力以及滚石冲击深度的计算表达式。
关键词 滚石 冲击特性 垫层材料 极限分析 上限定理 冲击压力 冲击深度
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TC4钛合金板厚度对其撞击失效特性影响研究 被引量:7
13
作者 张铁纯 张永 +2 位作者 田锐 周楠 邓云飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期52-57,共6页
为了揭示TC4钛合金板抗撞击性能与失效模式随厚度的变化规律及机理,采用ABAQUS/Explicit有限元软件建立平头弹撞击不同厚度靶板的模型,对弹体撞击不同厚度靶板进行计算。通过对比数值仿真与撞击实验结果,验证仿真模型的有效性。研究结... 为了揭示TC4钛合金板抗撞击性能与失效模式随厚度的变化规律及机理,采用ABAQUS/Explicit有限元软件建立平头弹撞击不同厚度靶板的模型,对弹体撞击不同厚度靶板进行计算。通过对比数值仿真与撞击实验结果,验证仿真模型的有效性。研究结果表明,靶板的主要失效模式、耗能机制、弹道极限随其厚度增加会发生改变,靶板厚度存在对应的转折值。对于TC4钛合金薄板,当靶板厚度比较小时,靶板拉伸撕裂破坏占主导作用。但是,当靶板厚度比较大时,靶板主要失效模式是局部剪切破坏。当靶板厚度小于4 mm、大于8 mm时,弹道极限速度随靶板厚度的增加而增加;当厚度为4~8 mm时,弹道极速度变化不明显。 展开更多
关键词 撞击 数值仿真 弹道极限 靶板 弹体
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平纹织物三维细观几何模型和织物防弹实验的有限元模拟 被引量:7
14
作者 王东宁 李嘉禄 焦亚男 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期69-74,78,共7页
建立了平纹织物的三维细观几何模型,利用LS-DYNA有限元软件模拟了弹丸冲击的条件下,单层芳纶织物的响应过程。模型的几何形状参考了平纹织物的截面显微镜照片,使建立的模型更加准确,更接近平纹织物真实的结构。纱线模型选用正交各向异... 建立了平纹织物的三维细观几何模型,利用LS-DYNA有限元软件模拟了弹丸冲击的条件下,单层芳纶织物的响应过程。模型的几何形状参考了平纹织物的截面显微镜照片,使建立的模型更加准确,更接近平纹织物真实的结构。纱线模型选用正交各向异性材料,材料参数和失效条件均参考真实的Kevlar织物,并考虑纱线和纱线之间以及纱线和弹丸之间的摩擦。模拟中,通过设定弹丸的撞击速率Vs,得到剩余速率Vr,并由此计算单层织物的弹道极限速率V50。结果表明:织物的变形过程和失效形式在模拟中得到细致的显现,模拟所得结果V50和织物的失效形式与实验结果的一致程度较好。 展开更多
关键词 织物 三维细观模型 防弹 有限元模拟 弹道极限
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超高速撞击下空间碎片形状效应研究进展 被引量:7
15
作者 宋光明 武强 +2 位作者 李明 龚自正 向树红 《装备环境工程》 CAS 2020年第3期45-52,共8页
在对国内外超高速撞击条件下空间碎片形状效应研究技术路线进行分析的基础上,介绍了近年来国内外研究人员在超高速撞击条件下形状效应领域的研究现状和最新进展,并立足国内航天器空间碎片防护工程需求现状,结合研究现状和最新进展,探讨... 在对国内外超高速撞击条件下空间碎片形状效应研究技术路线进行分析的基础上,介绍了近年来国内外研究人员在超高速撞击条件下形状效应领域的研究现状和最新进展,并立足国内航天器空间碎片防护工程需求现状,结合研究现状和最新进展,探讨了我国未来在超高速撞击条件下空间碎片形状效应研究领域的发展方向。 展开更多
关键词 超高速撞击 非球形 形状效应 弹道极限
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厚金属靶在弹丸打击下的侵彻与穿透(英文) 被引量:5
16
作者 文鹤鸣 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期94-104,共11页
给出了预测厚金属靶在不同形状弹头弹丸大速度范围内打击下侵彻与穿透的简单分析方程。在方程的建立过程中,假定变形是局部化的、冲击能量仅由侵彻过程吸收,并进一步假定靶材料对弹丸的平均阻(压)力由两部分组成:一部分基于空穴膨胀理... 给出了预测厚金属靶在不同形状弹头弹丸大速度范围内打击下侵彻与穿透的简单分析方程。在方程的建立过程中,假定变形是局部化的、冲击能量仅由侵彻过程吸收,并进一步假定靶材料对弹丸的平均阻(压)力由两部分组成:一部分基于空穴膨胀理论由于靶材料弹 塑性变形所产生的准静态凝聚阻力;另一部分是考虑了速度效应后的动压力。推导出了预测靶侵彻深度和弹道极限的方程表达式,并与金属靶在不同形状弹头弹丸大速度范围内打击下侵彻与穿透的实验进行了比较。理论预测与实验结果吻合得很好。 展开更多
关键词 冲击 侵彻 穿透 金属靶 弹丸 弹道极限
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梯级水库水温影响的极限 被引量:6
17
作者 赵高磊 林玲 +2 位作者 蒲迅赤 梁瑞峰 李克锋 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期120-128,共9页
水库的修建给防洪、发电、灌溉、供水等带来巨大经济效益的同时,也对环境产生一定的影响,尤其是水库泄流对下游河道水温的改变,扰乱下游动、植物繁殖与生长的自然节律,而梯级水库无疑将这一影响进行了放大。为研究水库梯级修建对水温的... 水库的修建给防洪、发电、灌溉、供水等带来巨大经济效益的同时,也对环境产生一定的影响,尤其是水库泄流对下游河道水温的改变,扰乱下游动、植物繁殖与生长的自然节律,而梯级水库无疑将这一影响进行了放大。为研究水库梯级修建对水温的极限影响,构建了虚拟水库Alpha,并使Alpha水库首尾相连无限叠加,采用宽度平均的立面二维数学模型CE-QUAL-W2对梯级水库水温进行模拟。结果表明:河流梯级开发带来的水温累积影响存在极限,梯级开发使水温分层现象极大地弱化,但库区分层结构不会消失;经过22个梯级调节,水库下泄水温相对来流水温不再变化,在同一时刻、同一位置无论是表层水温还是库底水温均与上游梯级相同,库区流场也与上游流场相同;水库水温累积影响达到极限表明入流热量、出流热量完全达到平衡。 展开更多
关键词 梯级水库 水温 累积影响 极限 数值模拟
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碳纤维2.5D机织复合材料弹道冲击性能及仿真分析 被引量:6
18
作者 解江 迟琪琳 +2 位作者 刘亚婷 牟浩蕾 冯振宇 《航空科学技术》 2021年第12期57-65,共9页
通过有限元仿真方法研究了碳纤维2.5D机织复合材料靶板在圆柱形弹体冲击作用下的弹道冲击特性,并通过空气炮试验分析了2.5D机织复合材料的弹道极限速度范围和典型失效模式,与仿真结果进行对比验证了模型的准确性。在此基础上,利用弹道... 通过有限元仿真方法研究了碳纤维2.5D机织复合材料靶板在圆柱形弹体冲击作用下的弹道冲击特性,并通过空气炮试验分析了2.5D机织复合材料的弹道极限速度范围和典型失效模式,与仿真结果进行对比验证了模型的准确性。在此基础上,利用弹道冲击仿真模型针对圆柱形弹体不同倾斜角度以及不同弹体形状(圆柱形、球形、叶片形)情况下,分别研究2.5D机织复合材料的弹道冲击特性。结果表明,弹道冲击作用下,碳纤维2.5D机织复合材料靶板的破坏模式主要为剪切充塞失效,且在弹孔周围有少量纤维拔出;球形弹体的弹道极限与圆柱形弹体的弹道极限基本一致,叶片形弹体的弹道极限速度明显小于球形弹体和圆柱形弹体。叶片形弹体更易穿透靶板;对于圆柱形弹体,当弹体倾斜角度小于45°时,弹体的弹道极限速度随倾斜角度的增大呈线性增大,倾斜角度大于45°时,弹体的弹道极限速度基本不发生变化。 展开更多
关键词 2.5D机织材料 弹道冲击 弹体倾斜角度 弹道极限 损伤情况
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化工园区目标储罐受撞击荷载的易损性分析 被引量:6
19
作者 陈国华 祁帅 胡昆 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1194-1200,共7页
化工园区或厂区内,立式储罐撞击荷载的易损性能够反映其抵抗爆炸碎片撞击破坏的能力。本文将立式储罐在爆炸碎片撞击下的破坏失效问题界定为目标储罐撞击荷载的易损性问题,分析得到爆炸碎片随机参数分布。基于最大塑性应变准则构建了目... 化工园区或厂区内,立式储罐撞击荷载的易损性能够反映其抵抗爆炸碎片撞击破坏的能力。本文将立式储罐在爆炸碎片撞击下的破坏失效问题界定为目标储罐撞击荷载的易损性问题,分析得到爆炸碎片随机参数分布。基于最大塑性应变准则构建了目标储罐在爆炸碎片撞击作用下的破裂失效极限状态方程并验证了方程的准确性。应用蒙特卡罗模拟绘制目标储罐在爆炸碎片撞击下的易损性曲线,得出碎片的撞击速度是影响储罐动力学响应的主要因素,撞击角在10°~40°时,角度变化会显著影响爆炸碎片的破坏能力。通过随机参数敏感性分析得出,储罐材料密度、撞击速度与目标储罐破裂失效概率正相关,储罐材料屈服强度、壁厚、碎片质量、撞击角与目标储罐破裂失效概率负相关;在设计制造大型立式储罐时,为了降低撞击荷载易损性,可以选用低密度、高强度级别的钢材,在满足储存工艺要求、施工能力与经济预算的前提下,选用厚度较大的圈板作为罐壁等。 展开更多
关键词 目标储罐 撞击荷载 极限状态 蒙特卡罗模拟 易损性
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长宁页岩气宁纳线大落差管段清管冲击应力与位移分析 被引量:4
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作者 彭阳 安建川 +6 位作者 罗敏 余进 马学峰 杨红 别沁 刘颖 梁力 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期142-151,共10页
长宁—威远国家级页岩气示范区页岩气外输干线宁纳线管道全长约110 km,因管线先后翻越多处短距离垂直落差较大的地段,给清管作业带来了较大的风险。为了确保后期清管作业的安全,并为清管方案制订、清管器选型以及清管过程监控等提供依据... 长宁—威远国家级页岩气示范区页岩气外输干线宁纳线管道全长约110 km,因管线先后翻越多处短距离垂直落差较大的地段,给清管作业带来了较大的风险。为了确保后期清管作业的安全,并为清管方案制订、清管器选型以及清管过程监控等提供依据,首先研究了清管速度、管道内压、敷设坡度、摩擦系数、清管质量和土壤类型对大落差管段清管冲击应力与位移的影响规律;其次针对宁纳线某大落差管段清管过程,采用OLGA软件计算了清管器运行速度;进而通过综合考虑不同影响因素,利用ANSYS/LS-DYNA软件模块建立了清管动力学有限元模型,对管道底部弯头所受最大冲击应力与位移进行了计算;最后分析得出了已建成及处于设计阶段的大落差管道的安全清管条件。研究结果表明:①随着清管器运行速度、管道内压和敷设坡度的增加,清管器对大落差管段底部的冲击应力值增大趋势明显,但位移值涨幅不大;②增加清管器—管壁摩擦系数,冲击应力值呈现先减小后增加的特殊趋势;③土壤弹性模量越大,对管道的嵌固能力越强,因而冲击应力与位移也就越小;④宁纳线大落差管段在目前清管工况条件下能够进行安全清管作业;⑤基于极限清管速度计算,得到了以管道输量和高程差为表征的安全清管条件。 展开更多
关键词 页岩气 大落差管道 清管过程 冲击应力 冲击位移 有限元计算 安全清管条件 极限 清管速度
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