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题名等效水下爆炸冲击加载装置的设计研究
被引量：11
- 1
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作者
项大林
荣吉利
何轩
胡长华
李健
张伟
任鹏
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机构
北京理工大学宇航学院
广西科技大学广西汽车零部件与整车技术重点实验室
哈尔滨工业大学空间碎片高速撞击研究中心
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期857-863,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(11272057)
国家自然科学青年基金项目(51209042)
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文摘
为了获取等效水下爆炸冲击波载荷,基于一维弹性波理论与水介质的线性状态方程,对飞片撞击充水锥形靶舱进行了理论分析。采用AUTODYN有限元软件,对撞击过程进行了数值模拟,对比分析了两种活塞厚度对应的冲击波衰减时间。根据理论与数值模拟研究结果,设计组装了等效水下爆炸冲击加载实验装置,测得了水靶舱侧壁中心处的冲击波压力时程曲线。研究结果表明:在实验室范围内通过飞片撞击锥形水靶舱,获取等效水下爆炸冲击波载荷是可行的,而且飞片速度与活塞厚度决定了水靶舱内冲击波的压力峰值与衰减时间;研制的加载装置可用于典型结构与材料的水下爆炸冲击响应分析研究。
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关键词
爆炸力学
水下爆炸
水靶舱
撞击
冲击波载荷
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Keywords
explosion mechanics
underwater explosion
target chamber
impact
shock wave loading
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分类号
O383
[理学—流体力学]
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题名水下冲击波载荷作用下气背固支圆板动态毁伤实验
被引量：7
- 2
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作者
任鹏
田阿利
张伟
黄威
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机构
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
哈尔滨工业大学高速撞击研究中心
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期617-624,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51509115)
江苏省船舶先进设计制造技术重点实验室开放课题项目(CJ1502)
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文摘
为了研究水下近爆载荷作用下舰艇水下结构的动态变形及失效毁伤模式,利用水下爆炸冲击波等效加载装置结合高速摄影技术,对两种厚度的气背固支5A06铝合金圆板进行了水下冲击波加载实验。得到了气背固支圆板塑性大变形、中心拉伸撕裂和边界剪切破坏3种典型失效模式的动态响应历程。比较分析了冲击波强度、冲击因子、损伤参数和响应参数4种毁伤判据对该类靶板毁伤模式的判别能力。实验结果表明:考虑了结构因素的损伤参数和响应参数能够更为全面的判别结构的失效毁伤情况。
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关键词
固体力学
水下冲击波
气背圆板
动态毁伤
失效准则
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Keywords
solid mechanics
underwater shock wave loading
air-back circular panel
dynamic damage
failure criterion
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分类号
O347.3
[理学—固体力学]
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题名聚能装药水下爆炸冲击波和侵彻体载荷作用时序研究
被引量：2
- 3
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作者
张之凡
李海龙
张桂勇
宗智
姜宜辰
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机构
大连理工大学船舶工程学院
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室
大连理工大学工业装备与结构分析国家重点实验室
高新船舶与深海开发装备协同创新中心
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1-12,共12页
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基金
国家自然科学基金(52271307,52192692,52061135107)
辽宁省兴辽英才计划高水平创新创业团队项目(XLYC1908027)
+2 种基金
大连市重点领域创新研究团队项目(2020RT03)
爆炸科学与技术国家重点实验室(北京理工大学)开放课题(KFJJ21-09M)
中央高校基本科研业务费专项资金(DUT20RC(3)025,DUT20TD108)。
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文摘
聚能装药水下爆炸过程中会产生高速聚能侵彻体和强间断冲击波等多种毁伤元。由于聚能侵彻体和冲击波的作用时间接近,且聚能装药水下爆炸作用时序的理论并不完善,因而认识两者的作用时序对聚能型战斗部作用下舰船结构的毁伤研究具有重要意义。首先,基于接触爆炸理论和牛顿第二定律,推导药型罩压垮后加速度和速度公式的基本形式。随后,基于欧拉控制方程,建立聚能装药空中和水下爆炸数值模型,得到装药和药型罩交界面处压力时程曲线,定量地确定药型罩压垮的加速度和速度公式,通过理论公式可解决不同炸高下聚能侵彻体和直达冲击波先后到达目标的问题。为了验证理论公式的可靠性,讨论了空气域长度为5倍装药半径时的复杂工况,数值模拟结果和理论推导结果基本一致:当空气域长度为5倍装药半径时,炸高在3倍装药半径之外,冲击波先于侵彻体。提出了药型罩压垮的加速度和速度理论公式的形式和求解聚能侵彻体和冲击波作用时序问题的思路,为分析聚能装药水下爆炸聚能侵彻体和冲击波的作用时序提供了理论依据。
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关键词
水下爆炸
爆炸成型弹丸
冲击波
载荷特性
作用时序
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Keywords
underwater explosion
explosively-formed projectile
shock wave
loading characteristics
action time sequence
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分类号
O383
[理学—流体力学]
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题名铝合金格栅夹层结构水下抗冲击特性的实验研究
被引量：4
- 4
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作者
任鹏
张伟
刘建华
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机构
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
哈尔滨工业大学高速撞击研究中心
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期101-106,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(51509115
11372088)
+1 种基金
江苏省高校自然科学研究面上项目(15KJB580005)
江苏科技大学学科立项建设项目
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文摘
基于非药式水下爆炸冲击波加载技术,对格栅型夹层结构的动态响应及抗冲击防护性能,进行了实验研究。利用高速相机,对夹层板的动态变形情况进行了实时观测,获得了格栅夹层板气背面在水下冲击波作用下的动态响应历程,并结合相同面密度单层板在水下冲击波作用下的抗冲击变形结果,对比分析了铝合金格栅夹层板的抗冲击防护性能,获得了格栅型夹层板的气背面板最大变形量与水下冲击波量纲一冲量间的定量关系。
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关键词
固体力学
抗冲击性能
水下冲击波
格栅夹层板
动态响应
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Keywords
solid mechanics
shock-resisting properties
underwater shock wave loading
sandwich plate with lattice
dynamic response
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分类号
O347.3
[理学—固体力学]
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题名管内小药量水下爆炸平面冲击波形成方法及其应用
被引量：1
- 5
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作者
徐维铮
黄宇
李业勋
赵宏涛
郑贤旭
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机构
中国工程物理研究院流体物理研究所
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出处
《水下无人系统学报》
2022年第3期405-412,共8页
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基金
中国工程物理研究院培育基金(PY20200003)
装备预先研究领域基金(80928010101).
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文摘
水下爆炸过程中存在冲击波、气泡、冲击波绕射等多种效应的耦合,给水下爆炸毁伤机理的研究带来了一定难度。为了对上述多种效应进行解耦,文中提出一种管内小药量水下爆炸平面冲击波形成方法,采用数值仿真和理论分析对管内水下爆炸平面冲击波的衰减规律进行了研究。研究结果表明:在管道端部放置装药配合端面起爆,可在管内形成指数衰减形式的平面冲击波;理论模型与数值计算结果吻合较好,可给出冲击波超压峰值随距离的衰减关系,以及不同时刻冲击波的阵面位置。最后给出了该试验方法在水下爆炸加载典型结构件毁伤效应和流固耦合作用机理研究的应用场景。研究成果可为水下爆炸毁伤评估提供参考。
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关键词
水下爆炸
平面冲击波
冲击加载
流固耦合
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Keywords
underwater explosion
planer shock wave
impact loading
fluid-solid coupling
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分类号
TJ55
[兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
U662.3
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名高强度水下爆炸等效冲击波加载特性研究
被引量：5
- 6
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作者
任鹏
张伟
刘建华
黄威
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机构
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
哈尔滨工业大学高速撞击研究中心
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期716-722,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(11372088)
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文摘
为了实现实验室范围内的高强度水下爆炸冲击波加载,在现有非药式水下冲击波加载装置的基础上,对加载水舱的结构进行了改进,并利用实验和仿真相结合的方法对非药式高强度水下爆炸冲击波等效加载特性进行了研究,分析了飞片及活塞的质量对加载冲击波强度和衰减时间常数的影响规律,确定了该方法所产生的高强度水下冲击波加载特性。进而利用该装置对0.5 mm厚铝合金靶板进行了水下冲击波加载实验。实验结果表明,改进后的非药式水下爆炸冲击波等效加载装置能够对目标结构进行有效的高强度水下冲击波加载。
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关键词
爆炸力学
非药式水下冲击波
冲击波强度
等效加载
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Keywords
explosion mechanics
non-explosive underwater shock wave
shock wave strength
equivalent shock loading
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分类号
O347
[理学—固体力学]
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