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空中和水下爆炸冲击波数值模拟的网格尺寸效应对比分析 被引量:21
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作者 张社荣 李宏璧 +1 位作者 王高辉 孔源 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期298-306,共9页
爆炸冲击波在不同物理属性介质中的传播特性存在较大差别,使得其对数值模拟网格尺寸的依赖性也不尽相同。采用Euler算法建立了不同当量、不同网格尺寸下自由场空中和水下爆炸的全耦合数值模型,通过数值解与经验公式计算值对比,对空中和... 爆炸冲击波在不同物理属性介质中的传播特性存在较大差别,使得其对数值模拟网格尺寸的依赖性也不尽相同。采用Euler算法建立了不同当量、不同网格尺寸下自由场空中和水下爆炸的全耦合数值模型,通过数值解与经验公式计算值对比,对空中和水下不同比例爆炸距离处爆炸冲击波数值模拟的网格尺寸效应及计算精度进行了对比研究。结果表明对于空中爆炸,比例爆炸距离较大处冲击波峰值超压的数值计算误差较小,而水下爆炸基本上与此相反;空中爆炸冲击波峰值的数值计算误差曲线以比例爆炸距离0.7 m/kg1/3为界,具有明显的"前陡后缓"特征,而水下爆炸的误差曲线整体上较为平缓。此外,文中提出可采用"炸药半径与网格尺寸之比"确定网格尺寸,通过具体算例证明了该方法对不同当量的空中爆炸和水下爆炸问题均具有较强的适用性。 展开更多
关键词 网格尺寸效应 空中爆炸 水下爆炸 爆炸冲击波 炸药当量 比例爆炸距离
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装药动爆冲击波特性研究 被引量:15
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作者 陈龙明 李志斌 陈荣 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期71-79,共9页
导弹、炮弹等战斗部爆炸时具有一定的速度,较大的运动速度会使爆炸冲击波场分布发生变化,进而对弹药的毁伤威力产生影响。本文中采用AUTODYN软件对速度分别为0、272、340、680、1 020和1 700 m/s的TNT球形裸装药在空气中爆炸的冲击波场... 导弹、炮弹等战斗部爆炸时具有一定的速度,较大的运动速度会使爆炸冲击波场分布发生变化,进而对弹药的毁伤威力产生影响。本文中采用AUTODYN软件对速度分别为0、272、340、680、1 020和1 700 m/s的TNT球形裸装药在空气中爆炸的冲击波场进行了仿真计算,定量研究装药在动爆条件下的峰值超压、比冲量和正压作用时间等威力参数特性。结果表明,方位角小于90°时装药速度与冲击波超压、比冲量成正相关,与正压作用时间成负相关;方位角大于90°时装药速度与冲击波超压、比冲量成负相关,与正压作用时间成正相关。超压峰值大小沿方位角成正弦变化。最后,分析了冲击波峰值超压数据,建立了动爆冲击波超压的计算模型,该模型计算结果与仿真和实验结果吻合较好。 展开更多
关键词 空中爆炸 动爆 冲击波特性 AUTODYN软件
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含硼炸药的能量输出特性研究 被引量:5
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作者 封雪松 赵省向 +2 位作者 陈松 韩仲熙 刁小强 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期25-29,共5页
为了有效提高炸药的爆轰能量,基于硼粉具有约2倍于铝粉的体积热值和质量热值的特点,进行了含硼金属化炸药的水下和空中爆炸能量输出特性测试,研究了硼粉的加入对含铝金属化炸药能量大小及输出结构的影响。试验结果表明,硼粉在爆轰过程... 为了有效提高炸药的爆轰能量,基于硼粉具有约2倍于铝粉的体积热值和质量热值的特点,进行了含硼金属化炸药的水下和空中爆炸能量输出特性测试,研究了硼粉的加入对含铝金属化炸药能量大小及输出结构的影响。试验结果表明,硼粉在爆轰过程中的能量释放主要用来提高水下气泡能和空爆火球的持续时间。 展开更多
关键词 炸药 空中爆炸 水下爆炸 冲击波 冲量 气泡能
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动爆冲击波场空间位置分布规律研究 被引量:3
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作者 周至柔 蒋海燕 苏健军 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期15-21,共7页
为研究装药速度对爆炸冲击波场空间位置分布规律的影响,对不同速度装药的空中爆炸冲击波场进行了数值模拟,获取了动爆冲击波场演化历程图像。仿真结果表明:装药速度影响下爆炸冲击波波阵面的形状不再为球形,并且冲击波作用场呈现沿装药... 为研究装药速度对爆炸冲击波场空间位置分布规律的影响,对不同速度装药的空中爆炸冲击波场进行了数值模拟,获取了动爆冲击波场演化历程图像。仿真结果表明:装药速度影响下爆炸冲击波波阵面的形状不再为球形,并且冲击波作用场呈现沿装药速度方向移动的现象,其移动量可以由波阵面所围区域几何中心的移动来表征,移动停止时几何中心的移动距离与装药速度大小近似成正比。对几何中心的移动距离开展了量纲分析,并在仿真数据的基础上建立了装药速度影响下几何中心移动距离的工程计算模型,校验结果表明,计算模型的精度较好,具有一定普适性。 展开更多
关键词 空中爆炸 运动装药 冲击波特性 冲击波波阵面 数值计算
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基于动爆冲击波演化规律的超压计算模型
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作者 周至柔 蒋海燕 +2 位作者 陈尧禹 严家佳 苏健军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期75-82,共8页
为建立动爆冲击波超压的工程计算模型,开展了球形装药动爆试验和数值模拟研究,获取了动爆冲击波场演化历程图像,定量分析了装药速度对冲击波波阵面传播速度的影响。结果表明:在装药速度影响下爆轰产物各向膨胀速度不再相同,爆轰产物膨... 为建立动爆冲击波超压的工程计算模型,开展了球形装药动爆试验和数值模拟研究,获取了动爆冲击波场演化历程图像,定量分析了装药速度对冲击波波阵面传播速度的影响。结果表明:在装药速度影响下爆轰产物各向膨胀速度不再相同,爆轰产物膨胀速度的变化使得冲击波强度和空间位置分布发生了相应的变化,正向冲击波强度更高,更早与爆轰产物相分离。在静爆冲击波演化模型的基础上,通过引入含有角度和传播时间的修正因子,建立了静动爆关联的球形装药动爆冲击波超压计算模型。采用该模型计算得到的不同速度、不同药量球形装药冲击波压力与试验结果吻合较好,模型具有一定普适性。 展开更多
关键词 空中爆炸 运动装药 冲击波波阵面 超压计算模型
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HMX基含硼铝炸药的释能特性和作功能力 被引量:4
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作者 李兴隆 王德海 +5 位作者 刘清杰 花成 曹威 宋清官 王翔 高大元 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期948-956,共9页
如何有效地运用活性金属来提高炸药的爆炸威力和作功能力是设计金属化炸药的关键问题。为探索B/Al复合粉在增爆炸药和温压炸药中的应用,设计并制备了3种HMX基含硼铝炸药。对Φ100 mm×105 mm样品,用空中爆炸试验和水下爆炸试验研究... 如何有效地运用活性金属来提高炸药的爆炸威力和作功能力是设计金属化炸药的关键问题。为探索B/Al复合粉在增爆炸药和温压炸药中的应用,设计并制备了3种HMX基含硼铝炸药。对Φ100 mm×105 mm样品,用空中爆炸试验和水下爆炸试验研究其能量释放特性;用Φ50 mm圆筒试验评价其作功能力,讨论了微米金属粉含量对含硼铝炸药的释能过程和作功能力的影响。结果表明,空爆和水下爆炸中,在HMX的爆轰作用下,铝粉燃烧能够促进硼粉的后燃效应,释放出大量的燃烧热,形成高温高压的膨胀产物,增加空中爆炸火球的持续时间和水下爆炸的总能量。圆筒试验中,在爆轰产物驱动铜管膨胀破裂之前,没有足够的氧和硼反应,未能体现含硼铝炸药中B的燃烧能量优势。当铜管壁膨胀破裂后,空气中的氧可进一步与B/Al复合粉反应释放大量的燃烧热,增强后效作功能力。 展开更多
关键词 HMX基含硼铝炸药 空爆试验 水下爆炸试验 圆筒试验 冲击波超压 气泡能 格尼能
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空爆载荷作用下钢筋混凝土梁压力场与响应分析 被引量:4
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作者 曲艳东 李鑫 +1 位作者 孔祥清 赵倩 《混凝土》 CAS 北大核心 2016年第7期74-78,87,共6页
数值模拟研究了空爆载荷作用下钢筋混凝土梁正上方的压力传播过程、梁不同位置的节点位移变化、钢筋和混凝土的受力情况,支座类型对钢筋混凝土梁损伤破坏形态的影响。研究表明:空爆形成的冲击波先以近似球状的波阵面形式自由向外传播,... 数值模拟研究了空爆载荷作用下钢筋混凝土梁正上方的压力传播过程、梁不同位置的节点位移变化、钢筋和混凝土的受力情况,支座类型对钢筋混凝土梁损伤破坏形态的影响。研究表明:空爆形成的冲击波先以近似球状的波阵面形式自由向外传播,遇到钢筋混凝土梁后发生明显的反射和透射现象;当接近梁上表面时,冲击波发生正反射,超压峰值明显升高;当冲击波传播至梁底面时,由于反射形成强拉伸波,导致梁跨中处的底面先出现损伤拉伸破坏;梁跨中顶面部位最先受到爆炸冲击波作用,跨中处弯曲变形大于其他部位并且都在冲击波作用将近结束时达到最大值。在相同炸药量和比例距离的情况下,不同支座的钢筋混凝土梁在爆炸冲击波作用下会产生不同的破坏模式(简支梁主要产生弯曲破坏,固支梁主要产生弯剪破坏)。提高梁跨中纵筋配筋率、支座处箍筋配筋率、钢筋强度和混凝土强度以及对高应力易开裂区(梁跨中和支座处)进行局部加固,可提高钢筋混凝土梁的抗爆能力。 展开更多
关键词 空爆载荷 钢筋混凝土梁 压力场 冲击波 动力响应
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RDX基铝纤维炸药空中爆炸性能 被引量:4
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作者 林谋金 崔晓荣 +2 位作者 马宏昊 郑炳旭 贾虎 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期230-235,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 爆炸力学 压力峰值 空中爆炸 铝纤维炸药 二次击波 正相持续时间 冲击波冲量
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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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Experimental Investigation on Shock Wave Characteristics of Aluminized Explosives in Air Blast 被引量:1
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作者 Xiaoyu Duan Qingzhong Cui +2 位作者 Xueyong Guo Qiushi Wang Qingjie Jiao 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2017年第2期165-173,共9页
To investigate the shock wave characteristics of RDX-based aluminized explosives,air blast tests were conducted for measuring the parameters of 10 kg aluminized explosives which contained 0-40% aluminum.The results sh... To investigate the shock wave characteristics of RDX-based aluminized explosives,air blast tests were conducted for measuring the parameters of 10 kg aluminized explosives which contained 0-40% aluminum.The results showed that with the increasing of aluminum content,the overpressures and impulses increase at first and then decrease within 7 m or 5 m,which reached the maximum when aluminum content was 20% or 30%.Power exponential formulas are used to fit the shock wave parameters vs scaled distance,where an equal weight of TNT is used to calculate the scaled distance.The overpressures of HL0 and TNT in tested locations not only conform to the similar law,but also conform to the same attenuation law after gaining the scaled distances of equal TNT mass.The pre-exponential factors of overpressure and impulse,kp and kI,decrease along with the increasing of Al content and keep the same pace as the calculated PCJ).The attenuation coefficients a_P and aIincrease at first and decrease later with the increasing of aluminum content,and they reached the maximal values with30% Al containing,which keeps the same pace as the calculated QV. 展开更多
关键词 aluminized explosives air blast shock wave ATTENUATION
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防冲击波矿用无压风门的研究与应用 被引量:1
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作者 史俊文 于海波 《山东煤炭科技》 2014年第8期73-74,共2页
临沂会宝岭铁矿为了有效地缓解爆破冲击波对风门的损坏,延长风门的使用寿命,对井下无压风门防爆破冲击性能进行研究。
关键词 风门 爆破冲击波 铁矿
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激波稳定风量的新型高炉风口理论与实验研究
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作者 刘恒权 迟广俊 +2 位作者 赵国鹏 徐广惠 尚世南 《冶金能源》 2000年第1期18-22,53,共6页
通过气体力学理论的研究与分析,设计了一种新型的高炉风口;实验结果表明,该风口能利用激波自动调节并抵制炉内压力的波动,实现稳定供风,稳定高炉的操作。该种高炉风口将成为炼铁行业高炉风口更新换代的新设备。
关键词 高炉 风口 激波 超音速 稳定风量 炼铁
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