【摘 要】
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为研究爆轰驱动下椭圆截面自然破片杀伤战斗部壳体的膨胀破裂过程以及壳体破片径向速度分布,建立了椭圆截面战斗部三维模型.通过AUTODYN-3D软件,采用Lagrange算法模拟爆轰驱动下椭圆截面自然破片战斗部壳体的膨胀断裂过程,研究了端面单点中心起爆方式下短长轴断裂时间差与短长轴比的关系,以及不同起爆点、不同短长轴比和不同装填比(即装药与壳体质量之比)对椭圆截面战斗部径向破片速度分布的影响.结果表明:与端面中心单点起爆、端面长轴双点偏心起爆和端面短长轴四点偏心起爆相比,端面短轴双点偏心起爆方式对椭圆截面战斗
【机 构】
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南京理工大学机械工程学院, 江苏 南京 210094;江苏永丰机械有限责任公司, 江苏 盱眙 211722
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为研究爆轰驱动下椭圆截面自然破片杀伤战斗部壳体的膨胀破裂过程以及壳体破片径向速度分布,建立了椭圆截面战斗部三维模型.通过AUTODYN-3D软件,采用Lagrange算法模拟爆轰驱动下椭圆截面自然破片战斗部壳体的膨胀断裂过程,研究了端面单点中心起爆方式下短长轴断裂时间差与短长轴比的关系,以及不同起爆点、不同短长轴比和不同装填比(即装药与壳体质量之比)对椭圆截面战斗部径向破片速度分布的影响.结果表明:与端面中心单点起爆、端面长轴双点偏心起爆和端面短长轴四点偏心起爆相比,端面短轴双点偏心起爆方式对椭圆截面战斗部壳体破片径向速度的增益效果最好.装填比一定时,短、长轴断裂时间以及短、长轴断裂时间差与短长轴比呈线性关系,战斗部壳体膨胀过程中截面形状的实时短长轴比与加载时间呈线性关系;随着短长轴比的增大,战斗部壳体破片径向速度增益逐渐减小.短长轴比一定,装填比小于1时,破片速度随方位角增大呈正弦趋势上升,且短、长轴方向破片速度差与装填比呈线性关系.
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为研究多层板结构中薄板在碎片云作用下的变形与破坏问题,开展了超高速撞击多层板实验.实验结果表明,薄板在高速碎片云冲击下的典型破坏特征为中央穿孔及环孔凹陷变形与花瓣型撕裂.在此基础上,考虑弯矩和膜力作用,建立了描述薄板在轴对称分布强冲击载荷作用下大变形的理想刚塑性环板模型,据此可以计算环板变形过程的横向与径向速度场,结合Grady破碎理论,可以计算花瓣型撕裂的花瓣数,理论计算值与实验比较吻合.研究结果可以为多层板结构在超高速弹丸撞击下的毁伤评估提供理论基础.
为了解气候变化情景下苦参在中国的潜在分布区变化,探讨生物气候因子与苦参适宜分布格局的关系.该文通过收集苦参的地理分布点并结合19项生态因子,运用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS)对末次盛冰期、当前气候、未来气候三种气候情景下苦参在我国适生区的分布格局进行模拟,并分析影响苦参生长的主导生态因子.结果表明:(1)当前气候条件下,最暖季度平均温度(bio10)、最湿季度降水量(bio16)是影响苦参分布的主导气候因子.(2)苦参的适宜生境占我国国土总面积的35.90％,高适生区主要分布在我
植物可以通过改变功能性状适应环境变化,不同类型的植物如何调整表型来适应环境一直是生态学研究的热点.为探究南亚热带森林不同生长型植物对异质生境的生态响应机制,该研究沿广东鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20 hm2样地的3条山体选取不同海拔和凹凸度的27个样方(20 m×20 m)中的5种优势树种(包括2种冠层树种和3种林下层树种),测定每株树的胸径及8种叶功能性状,包括4种结构性状(叶片厚度、长宽比、干物质含量和比叶面积)和4种化学计量性状(δ13 C、δ15 N、叶片氮含量和叶片磷含量),从叶功能性状角度对比分
为研究橡胶在不同应变率下的响应特性,建立应变率相关的橡胶黏超弹性本构模型,分别采用超弹性本构模型和黏弹性本构模型表征其非线性弹性行为和应变率相关的弹性行为.首先,对于超弹性模型,基于最小二乘法,对比了Mooney-Rivlin模型、修正的Mooney-Rivlin模型、Yeoh模型、修正的Yeoh模型、Ogden模型和Arruda-Boyce模型等超弹性本构模型的拟合能力.结果表明,经修正的Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的拟合优度与Ogden模型和Arruda-Boyce模型接近.在此基础上
针对在多次水下爆炸中船体梁的累积毁伤问题,采用AUTODYN软件与试验相结合的方法,分析了炸药当量、爆距、爆炸次数等因素对船体梁累积毁伤效应的影响.结果表明:在水下爆炸加载作用下,船体梁会发生中部凹陷局部塑性变形和整体中拱塑性弯曲变形.在一定冲击因子作用下,其挠度与水下爆炸加载次数呈线性关系,且药量越大,挠度越大.爆距相同时,同等当量炸药对船体梁进行单次和均分连续3次水下爆炸加载,其最终塑性变形挠度不同,均分连续3次爆炸作用下船体梁的塑性变形挠度更小.
利用原位高压同步辐射X射线衍射方法,对尺寸为11?nm的CaF2纳米晶粒进行高压结构相变和压缩特性研究.当压力为12?GPa时,观察到由萤石结构向?α-PbCl2结构转变的一次相变,该相变压力点远高于体材料,但略低于粒径更小的CaF2纳米晶体.相比体材料,纳米尺寸的CaF2样品的体弹模量更大,说明其更难被压缩.当压力释放至常压时,11?nm的CaF2纳米晶粒的α-PbCl2型亚稳相结构被保留下来,相变不可逆.分析了影响11?nm?CaF2纳米晶粒独特高压行为的原因,判定尺寸效应为主要因素,该尺寸下较高的表
为了探究钢筋混凝土框架-砌体墙建筑物的内爆毁伤效应,开展了内爆载荷下砌体墙结构动力响应和失效规律研究.采用数值模拟方法,并结合理论分析,研究了不同当量内爆载荷下砌体墙的失效机理以及失效形式转化过程.结果表明,小药量内部爆炸时,砌体墙的主要失效形式为弯曲导致的墙面开裂.随着药量增加,墙体边界在首道冲击波反射超压作用下发生以剪切变形为主导的失效.而在大药量条件下,首道冲击波超压使砌体墙材料达到极限抗压强度而发生压溃失效.研究结果可为砌体墙结构毁伤评估与防护设计提供技术参考.
为提高定向战斗部的毁伤效能,明确序贯起爆参数对定向战斗部毁伤效能的影响,运用LS-DYNA有限元程序,采用破片速度差累加和飞散角累加的方法,研究了不同序贯起爆参数下破片初始威力参数,利用毁伤概率法,计算了不同序贯起爆参数下战斗部对地面军用车辆的毁伤效能.结果表明:起爆线个数和起爆线夹角主要影响破片速度大小,起爆延时时间主要影响破片速度大小和飞散角正负占比.相对于偏心一线和三线序贯起爆,偏心两线序贯起爆在落高为7～9?m时有7.5～25.0?m2的毁伤面积.当起爆线夹角由30°增大到120°,落高为4～8?
混凝土材料的动态压缩强度不仅具有明显的应变率强化(硬化)效应,同时还具有明显的温度弱化(软化)效应.在应变率和温度联合条件下,压缩强度随应变率和温度变化过程中不仅存在清晰的应变率拐折点,拐折点前后压缩强度随应变率变化速率明显不同,而且在不同温度下发生拐折时,其拐折点对应的应变率也存在明显差异.参考近年来相关文献中混凝土材料在率温联合条件下的压缩实验数据,结合理论分析,探讨了在不同温度、不同应变率条件下混凝土材料压缩强度联合效应因子K的变化规律;并对实验数据进行拟合,得到了不同应变率、不同温度下K(T)-(
为了研究RDX基聚黑铝炸药(JHL-X)的能量输出特性及其评估方法,通过绝热式量热仪、水下爆炸系统、空爆系统分别测试了JHL-X的爆热、水下爆炸能量、地面超压.结果表明:JHL-X在真空中的爆热值与在N2中的爆热值基本一致,约为1.75倍TNT当量;在空气中的爆热值为8045.724?J/g,为1.93倍TNT当量,比真空和N2中高10％.JHL-X水下爆炸中的冲击波能、气泡能分别为0.935、4.614?kJ/g,总能量为1.83倍TNT当量.空爆时,根据通过地面超压得出的TNT和JHL-X超压公式,得