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内爆炸载荷下双向波纹夹芯管的动力响应及抗爆性能预测
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作者 唐波 李子豪 +1 位作者 刘志芳 李世强 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期134-148,共15页
受孔雀螳螂虾前鄂抗冲击区结构启发,设计并制备了双向波纹夹芯管结构,采用实验和数值模拟相结合的方法研究了其在内爆炸载荷下的动态响应及能量吸收机制。实验获得了结构的外管中点最大挠度和3种典型变形模式:局部塑性变形、塑性大变形... 受孔雀螳螂虾前鄂抗冲击区结构启发,设计并制备了双向波纹夹芯管结构,采用实验和数值模拟相结合的方法研究了其在内爆炸载荷下的动态响应及能量吸收机制。实验获得了结构的外管中点最大挠度和3种典型变形模式:局部塑性变形、塑性大变形以及撕裂破坏。内外管中点最大挠度和结构最终变形模态的数值模拟结果与实验结果吻合较好。通过数值模拟研究了芯层波纹数、内外管壁厚以及炸药质量对外管中点最大挠度和能量吸收特性的影响,结果表明:随着波纹数增大,结构比吸能先增大后减小;增大内管壁厚和减小外管壁厚能有效地提高结构的抗爆性能,当结构内管壁厚为2.5 mm、外管壁厚为1.5 mm时,相比于内管壁厚为1.5 mm、外管壁厚为2.5 mm时,外管中点最大挠度降低了67.6%,质量降低了6.0%;随着TNT当量的增加,内管吸收的能量占比逐渐下降,而芯层和外管吸收的能量占比增加。建立了BP(back propagation)神经网络模型、PSO-BP(particle swarm optimization-back propagation)神经网络模型以及响应面分析模型,分别对结构的比吸能与外管中点最大挠度进行预测,优化了所提出的结构。 展开更多
关键词 夹芯管 双向波纹芯层 内爆炸载荷 抗爆性能
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改进的3阶WENO-N3格式及其在内爆炸载荷计算中的应用
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作者 徐维铮 吴卫国 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期149-156,共8页
[目的]高分辨率激波捕捉格式对含激波流场的数值模拟具有重要意义,其不但可以降低网格的规模,而且能较好地分辨出流场中复杂的波系结构。[方法]通过在权函数公式中增加额外项的方式构造出WENO-N+3格式,并采用泰勒级数展开的方法对WENO-N... [目的]高分辨率激波捕捉格式对含激波流场的数值模拟具有重要意义,其不但可以降低网格的规模,而且能较好地分辨出流场中复杂的波系结构。[方法]通过在权函数公式中增加额外项的方式构造出WENO-N+3格式,并采用泰勒级数展开的方法对WENO-N3和WENO-N+3格式在极值点处的精度进行理论推导和精度数值测试。选用激波与熵波相互作用、双爆轰波碰撞、瑞利—泰勒不稳定性等问题验证改进格式WENO-N+3与WENO-JS3,WENO-Z3和WENO-N3格式的区别。最后,将改进格式WENO-N+3应用于内爆炸载荷的数值计算。[结果]研究表明,改进格式WENO-N+3相较其他格式耗散低,并且在相同的计算网格下能给出较高的冲击波峰值。[结论]该方法可用于内爆炸载荷的数值计算。 展开更多
关键词 3阶WENO格式 光滑因子 高分辨率 双曲守恒律 内爆炸载荷
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内爆炸载荷下圆管变形、损伤和破坏规律的研究 被引量:18
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作者 李永池 李大红 +1 位作者 魏志刚 孙宇新 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期442-449,共8页
以物理统计和唯象研究相结合的方法,建立了微孔洞型的损伤函数模型和损伤演化方程.以变形热力学、Drucker公设和内变量理论为基础建立了含损伤热塑性材料的增量型本构关系.用所建立的本构关系及损伤演化方程对内部爆轰作用下的圆管... 以物理统计和唯象研究相结合的方法,建立了微孔洞型的损伤函数模型和损伤演化方程.以变形热力学、Drucker公设和内变量理论为基础建立了含损伤热塑性材料的增量型本构关系.用所建立的本构关系及损伤演化方程对内部爆轰作用下的圆管破坏过程完成了系列数值模拟.数值结果与实验结果相比较,在圆管变形过程、破坏时间、破坏速度、破坏应变、破坏应变率等信息方面都是基本一致的. 展开更多
关键词 变形 损伤 破坏规律 圆管 内爆炸载荷
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圆筒装置内爆炸压力载荷特性实验研究 被引量:7
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作者 李芝绒 王胜强 +2 位作者 蒋海燕 张玉磊 袁建飞 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期12-19,共8页
为了研究密闭环境压力载荷波形特征和分布规律,开展了长径比2∶1圆筒装置的TNT装药内爆炸实验,获取了圆筒壁面、端盖板表面的压力载荷数据,结合仿真计算结果,研究了圆筒壁面、端盖板上压力载荷波形特征和形成机理,建立了压力载荷峰值的... 为了研究密闭环境压力载荷波形特征和分布规律,开展了长径比2∶1圆筒装置的TNT装药内爆炸实验,获取了圆筒壁面、端盖板表面的压力载荷数据,结合仿真计算结果,研究了圆筒壁面、端盖板上压力载荷波形特征和形成机理,建立了压力载荷峰值的表征模型,并开展了模型验证。结果表明,圆筒壁面与盖板压力载荷波形不完全相同,壁面压力载荷按照爆心距由近到远,从显著的单波峰向多峰值变化,在近场区域压力载荷衰减特性与一定炸高自由地面冲击波类似;盖板上压力载荷呈多波峰特点,中心区域压力载荷最大峰值大于首峰值的3倍,角隅区域大于首峰值6倍;圆筒壁面上的压力载荷最大峰呈现凹型分布规律。该研究结果可为密闭环境内爆载荷的特性分析和结构毁伤评估提供参考。 展开更多
关键词 内爆炸压力载荷 圆筒装置 多波峰 最大波峰
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内爆加载下金属柱壳的冻结回收方法 被引量:5
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作者 罗渝松 李伟兵 +2 位作者 陈志闯 王晓鸣 李文彬 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期84-93,共10页
针对内爆炸载荷下膨胀态金属柱壳的回收问题,设计了冻结回收试验方法,实现了起爆后不同时刻金属柱壳的冻结回收。基于一体式壳体提出了3种改进结构,并分别对4种柱壳结构在内爆载荷下的膨胀断裂过程进行数值模拟。结果表明,两段式结构最... 针对内爆炸载荷下膨胀态金属柱壳的回收问题,设计了冻结回收试验方法,实现了起爆后不同时刻金属柱壳的冻结回收。基于一体式壳体提出了3种改进结构,并分别对4种柱壳结构在内爆载荷下的膨胀断裂过程进行数值模拟。结果表明,两段式结构最有利于减小非起爆端对预期回收中间段壳体的影响。根据选定的最优壳体结构和金属柱壳在起爆后不同时刻的膨胀外形特征,设计与之匹配的冻结回收装置并进行冻结回收试验。试验结果表明,设计的冻结回收试验方法可以实现膨胀态金属柱壳的回收,回收壳体的轴向和径向尺寸与设计理想值符合较好,整体误差可控制在10%以内。 展开更多
关键词 内爆炸载荷 金属柱壳 膨胀断裂 冻结回收试验
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Dynamic analysis of subway station subjected to internal blast loading 被引量:1
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作者 何伟 陈健云 郭靖 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第3期917-924,共8页
The study was motivated by the fact that explosion inside the subway structure may not only cause direct life loss,but also damage the subway structure and lead to further loss of lives and properties.The propagation ... The study was motivated by the fact that explosion inside the subway structure may not only cause direct life loss,but also damage the subway structure and lead to further loss of lives and properties.The propagation law of explosion wave in the subway station was analyzed and a simplified model of overpressure in the subway station was also proposed.Whereafter,the improved dynamic cam-clay model of soil and the concrete damaged plasticity constitutive model were used for the dynamic analysis of the subway station.Meanwhile,the influences of soil stiffness and burial depth on the dynamic response of the subway station were looked into.The results show that the multi-peak overpressure in the subway station does not appear,and large stresses concentrate on the central column and the floor slab of the subway station,so some special reinforcement measures should be taken in these parts.The effect of soil stiffness and burial depth on the stress of the central column is little;however,the effect on the stress of the station side wall is relatively obvious. 展开更多
关键词 subway station intemal explosion nonlinear dynamic analysis influence factor
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