浅水爆炸冲击波特性及其毁伤效应研究进展

为阐明浅水爆炸条件下冲击波界面效应,分别从自由水面、水底以及自由水面和水底两个界面双重作用条件下归纳了冲击波线性反射和非线性反射理论、实验等研究进展。总结了浅水区混凝土障碍、舰船毁伤方式,分析了由于界面作用以及装药、起爆方式等的差异而导致冲击波在近场的非均匀分布性,采用爆炸能量调控改变在特定方位能量输出,从而提升浅水爆炸毁伤效应的可行性。指出浅水爆炸理论发展仍未完善,浅水爆炸近场能量结构控制、混凝土目标动态响应和毁伤效应,界面反射冲击波与气泡相互作用是重点研究方向。附参考文献129篇。

异形弹体高速侵彻/穿甲机理研究进展

为支撑超高声速武器终点毁伤效应评估,满足异形弹体侵彻力学理论发展需求,异形弹体侵彻机理是当前亟需研究的关键基础科学问题。对异形弹体侵彻行为、弹靶作用机制、弹道稳定性与结构响应研究现状进行全面综述,对现有研究工作进行梳理与总结,搭建异形弹体侵彻问题研究的基本框架;以异形弹体侵彻/穿甲过程中出现的新质弹靶作用现象、机理为脉络,突出异形弹体结构对载荷环境表征、弹道及结构稳定性控制等方面带来的新挑战,并提出了异形弹体未来研究的3个建议,供相关研究者参考。

北约不敏感弹药试验方法回顾及进展

从STANAGs和AOPs演化过程角度,分别对北约快速加热、慢速加热、子弹撞击、破片撞击、射流撞击和殉爆反应等不敏感试验方法进行了回顾,分析了北约将现实世界中威胁载荷标准化的过程,总结了新的AOP试验方法变化。指出不敏感试验载荷表征是一个长期而艰巨的工程,需要基于我军威胁危险作用时间和概率,建立适用于我国国情的威胁表征方法。

高阻合金的研究进展、应用及未来趋势

高电阻合金具有高电阻率、高抗拉强度、低电阻温度系数以及良好耐磨性和抗腐蚀性等一系列性能特点,作为精密电阻合金材料具有广泛而重要的应用。本文主要以Ni-Cr基、Fe-Cr-Al基、Pd基、Au-Pd基高电阻合金为例,阐述了不同工艺处理手段对合金性能的影响,并归纳了现今高阻合金的不足之处,最后对高阻合金的应用和发展趋势进行了简要概述。

金属/聚氨酯波形发生器复合弹体冲击载荷特性及调控机制

采用撞击方式模拟爆炸/冲击加载是一种有效的实验室规模的加载手段。为探究金属/聚氨酯波形发生器(Polyurethane Waveform Gnerator,PWG)复合弹体的冲击载荷特性及PWG对载荷的调控作用,进行不同尺寸PWG的准静态压缩加载-卸载实验,分析PWG的基本力学特性及PWG的刚度、能量耗散比与PWG尺寸的定性关系。开展不同配置的金属/PWG复合弹体的直接撞击实验,对复合弹体撞击过程进行系统分析,探究冲击速度及PWG尺寸等因素对冲击载荷的影响,并分别建立冲击载荷特征参数与冲击速度、PWG尺寸因子的定量关系。通过金属/PWG复合弹体直接撞击实验的单自由度系统运动方程及PWG动力学模型,探究PWG刚度对冲击载荷的调控作用。研究结果表明:PWG的静刚度系数随直径的增加而增大,随厚度的增加而减小;与PWG直径相比,厚度对能量耗散比的影响更加显著;冲击载荷特征参数与PWG直径D、厚度H的乘积D×H具有显著相关性,且随D×H的增加,峰值压力呈指数下降,持续时间及峰值比冲量分别呈2阶、3阶非线性增长;随着冲击速度的增加,峰值压力和峰值比冲量分别呈现3阶非线性快速增长和线性增长趋势,载荷持续时间则呈现2阶非线性下降趋势;PWG直径对冲击载荷的影响主要通过调控线性静刚度系数α实现,直径越大,α越大,冲击载荷峰值越小,冲量越大,载荷越趋近于半正弦曲线;PWG厚度的影响主要通过调控非线性静刚度系数γ实现,厚度越小,γ越大,冲击载荷峰值越大,冲量越小,载荷的尖峰细腰形状越明显。

高速侵彻混凝土弹体头部侵蚀终点效应实验研究

采用高速弹道炮发射、弹体飞行姿态观测、弹体回收等技术,分别进行了不同结构、不同材料弹体高速侵彻石灰石骨料、石英石骨料两种混凝土靶实验研究。结果表明,在高速侵彻的情况下,弹体质量损失量与其初动量之间存在与弹体材料强度相关的近似线性关系,弹体初速度越高、弹体材料强度越低,弹体头部侵蚀越严重,质量损失量越高。伴随着头部侵蚀的是弹体结构的破坏、侵彻深度的降低。相比于侵彻深度转变前的弹体,转变后的弹体发生了严重变形和长度的缩短,呈现出"可变形/头部侵蚀"弹体侵彻特征。与石灰石混凝土相比,侵彻石英石混凝土的弹体侵蚀更为严重,头部轮廓变化明显。最后阐述了弹体头部侵蚀与混凝土骨料的切削作用关系。

弹体贯穿钢筋混凝土数值模拟

详细描述了依据损伤原理建立的连续损伤模型,并对该模型进行了改进。在LS DYNA程序用户自定义材料模型中加入改进的连续损伤模型,并对弹体侵彻钢筋混凝土的穿孔过程进行了数值模拟,其结果与实验结果相吻合,模型可以用于钢筋混凝土的动态破坏预报。

超高强度钢30CrMnSiNi2A动态力学性能实验研究

运用SHPB实验研究超高强度钢30CrMnSiNi2A在应变率500-5000s^-1时的应力应变关系，并对典型试样进行了金相观察．实验得到30CrMnSiNi2A钢的屈服强度随着应变率的增加从1655MPa增加到1908MPa．基于试样金相和断口分析，30CrMnSiNi2A钢在高应变率冲击加载条件下产生了韧窝型沿晶断裂，导致材料宏观上表现为剪切破坏．结合准静态实验数据，确定了30CrMnSiNi2A钢的Johnson-Cook本构模型的材料参数．

钢筋混凝土中爆炸破坏效应数值模拟分析

根据钢筋混凝土介质在内部爆炸载荷作用下毁伤破坏特性,利用LS-DYNA程序流固耦合算法,使用能够反映拉伸破坏的Tayler-Chen-Kuszmanul(TCK)和反映压缩破坏的Holmqust-Johnson-Cook(HJC)材料模型,通过建立分离式钢筋混凝土有限元模型,进行了钢筋混凝土在内部爆炸载荷作用下毁伤破坏效应的数值计算分析.数值模拟能够很好地模拟钢筋混凝土内部爆炸时中心爆炸空腔压缩面和自由面的拉伸层裂破坏及漏斗坑形成过程,且与试验结果和理论计算吻合较好.同时,由于钢筋的增强和止裂作用,钢筋混凝土中爆炸漏斗坑成阶梯型,且其破坏范围远小于混凝土介质.

动能弹侵彻钢筋混凝土相似性分析

钢筋混凝土的侵彻和贯穿终点行为特性是防护工程和冲击工程领域内一个主要的研究课题。本文通过对钢筋混凝土侵彻和贯穿量纲分析,得到了弹体侵彻/贯穿钢筋混凝土缩比相似律,讨论了缩比相似律对建立工程计算公式的指导作用。在重点考虑钢筋在侵彻过程中的影响和缩比相似律的基础上,进行了1:1和1:2.5对比试验及1:2.5和1:4的缩比数值模拟计算,二者结果与缩比相似律吻合较好。最后,对钢筋混凝土侵彻和贯穿缩比关系进行了分析讨论。

钢筋混凝土靶的侵彻与贯穿研究进展

钢筋混凝土靶的侵彻与贯穿研究可为钻地武器有效发挥毁伤作用以及钢筋混凝土结构有效承担防护功能提供必要支撑。从实验研究、经验和半经验公式、理论建模以及数值模拟等方面系统地综述该领域的国内外研究进展;总结素混凝土与钢筋混凝土靶对比侵彻实验和钢筋混凝土靶非正侵彻实验中典型的实验现象,整理用于计算钢筋混凝土靶侵彻深度、贯穿剩余速度等参量的经验和半经验公式,归纳空腔膨胀、等效分层、考虑钢筋直接碰撞作用等主要的钢筋混凝土靶侵彻与贯穿理论研究成果,梳理不同数值算法、建模方式、材料模型等条件下有代表性的钢筋混凝土靶侵彻与贯穿数值模拟工作,评述研究现状,并重点对实验和理论模型等部分进行讨论与分析,对研究发展方向进行力所能及的展望。

反应装甲对射流干扰的数值模拟研究

基于爆炸式反应装甲与射流之间相互作用存在诸多影响因素,采用数值模拟方法探讨了反应装甲对射流的干扰问题.建立了反应装甲和聚能装药的三维有限元模型,选取ALE算法进行数值仿真,得到了不同角度放置的反应装甲对射流的干扰过程和射流被干扰前后的速度梯度曲线.仿真结果表明,随着反应装甲放置角度的增加,干扰的效果也随之增加.数值模拟结果与实验结果进行了对比,符合较好.

不同耦合装药下岩石的应力波传播特性

根据相似理论 ,用混凝土制作爆破试件 ,并进行了空气耦合和水耦合装药的爆破试验。试验中测量了爆炸压力 ,得出了压力—历时曲线。对测量结果分析表明 ,水耦合装药爆破在被爆介质中产生的爆炸峰值压力较大 ,且持续时间较长、下降相对较慢 ,有峰值平台。这说明水耦合装药爆破的炸药能量利用率高 ,压力均匀 ,作用时间长 ,有利于预裂缝的形成 ,在合理的爆破参数下 ,水孔预裂爆破可取得满意效果。

非接触共培养条件下骨髓间充质干细胞向类髓核细胞的诱导分化

背景:组织工程中间充质干细胞治疗椎间盘退变性疾病为退变椎间盘结构和功能恢复提出了一种新型的治疗方案,是目前研究的热点。目的:分析兔骨髓间充质干细胞向类髓核细胞分化的潜能。方法:将第3代兔骨髓间充质干细胞与兔髓核细胞按培养要求分为3组:普通6孔板单纯培养骨髓间充质干细胞组,普通6孔板单纯培养髓核细胞组,骨髓间充质干细胞与髓核细胞共培养组,Transwell 6孔板底部接种第3代骨髓间充质干细胞,上层接种第3代髓核细胞。倒置显微镜观察各组细胞形态的变化,在培养第7天采用免疫细胞化学、RT-PCR及Western blot技术测定各组细胞Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达。结果与结论:(1)共同培养第7天,骨髓间充质干细胞呈多角形、短梭形改变,无纤维样变化,形态接近髓核细胞;(2)共培养组骨髓间充质干细胞Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达与单独培养髓核细胞组相近,显著高于单独培养骨髓间充质干细胞组;(3)结果表明,非接触共培养条件下,髓核细胞具有诱导骨髓间充质干细胞向类髓核细胞分化的潜能,为椎间盘退变性疾病的生物学治疗提供大量的细胞来源。

刚性弹体侵彻/贯穿有限厚钢筋混凝土靶的弹道预测

在弹体侵彻/贯穿钢筋混凝土靶时,钢筋会对弹道产生显著影响。基于素混凝土的自由面效应,结合考虑钢筋的影响进行了改进和优化。通过弹道平面内和弹道平面两侧钢筋对弹体的碰撞作用进行分析,获得钢筋对弹体的阻力模型;采用微分面力法,建立刚性弹体侵彻/贯穿有限厚钢筋混凝土靶的弹道计算模型。结合实验结果验证了模型的准确性,并分析了钢筋对弹道的影响。结果显示:钢筋会削弱靶体的自由面效应,首层钢筋埋深越浅,弹道偏转越小;弹体碰撞钢筋位置的不同会加剧或抑制弹体偏转,且弹道平面内钢筋对弹道起主要影响作用。

京周公路小清河新桥控制爆破拆除

利用桥自身的结构特性，结合结构力学，采用微差控制爆破拆除方案，成功地拆除了小清河新桥。介绍了爆玻拆除的设计和施工过程，给出了一些有益的思路和相关的技术参数。

姜黄素对兔角膜新生血管模型中多形核白细胞计数和VEGF表达的影响

目的研究姜黄素对兔角膜新生血管(corneal neovascularization,CNV)模型中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表达和多形核白细胞(polymorphonuclear leukocyte,PMN)计数的影响。方法40只健康新西兰大白兔,其中5只不做任何处理作为正常对照组(A组);其余35只建立碱烧伤角膜新生血管模型,右眼不应用姜黄素滴眼液为实验对照组(B组),左眼应用姜黄素滴眼液作为实验干预组(C组)。裂隙灯观察角膜新生血管生长情况,免疫组织化学方法检测应用姜黄素后不同时间点VEGF在兔CNV中的表达,显微镜下PMN计数,并作统计分析。结果A组未见PMN,而VEGF没有表达或仅在上皮基底膜有微弱表达。B组PMN增多和VEGF表达明显增强,其表达部位主要分布在新生血管形成区域和上皮全层。与B组相比,C组角膜新生血管密度明显减低,PMN明显减少,VEGF在相应角膜基质层新生血管形成区域表达减少。结论姜黄素可以有效地抑制兔角膜碱烧伤诱发的CNV生长,可能是通过显著降低角膜新生血管PMN增生和VEGF的表达来实现的。

典型舰船结构的水下爆炸耦合毁伤研究进展

随着精确制导、控制及超空泡技术的快速发展和应用,水下武器的命中精度和航行速度不断提升,对水下武器的高效毁伤能力提出了新的需求.水下武器攻击舰船目标时,爆炸冲击波、壳体碎片、气泡脉动、气泡射流以及空化效应等多种毁伤元共同对舰船目标造成毁伤破坏;此外,多发水下武器时空协同作战会对舰船目标造成耦合毁伤破坏.因此,研究多类型毁伤元、多发武器对舰船目标的耦合毁伤机理及模式是提升水下武器毁伤能力的关键.基于此,对比分析了水下接触爆炸、近距离爆炸以及中远距离爆炸时毁伤元耦合毁伤模式的区别.并从理论研究、仿真模拟以及试验验证等方面,对多类型毁伤元的耦合毁伤机理、典型舰船结构的耦合毁伤效应及基于时空协同的多发弹耦合毁伤作用的研究进展进行了梳理和归纳.在此基础上总结了现阶段针对舰船目标的水下爆炸耦合毁伤研究结果,对水下武器高效毁伤的研究方向进行了探讨,旨在为水下武器的高效毁伤技术研究提供参考.

不同代次兔髓核细胞的形态学特征和生物学性状

背景:椎间盘退变是个慢性、复杂的过程,然而椎间盘退变其发生机制尚未完全阐明,很难自行修复。近年来研究细胞移植治疗椎间盘退行性变尚处在实验室阶段。研究髓核细胞的生物学性状可为研究椎间盘退变机制、组织工程构建椎间盘、基因治疗等提供理论依据。目的:研究兔不同代次髓核细胞的生物学特性,旨在找出合适的种子细胞去治疗椎间盘退变性疾病。方法:从新西兰大耳白兔椎间盘髓核组织中,分离并培养髓核细胞同时进行培养传代,对原代及第3,4代髓核细胞进行苏木精-伊红染色观察细胞形态学变化;甲苯胺蓝染色和免疫细胞化学法检测髓核细胞内聚集蛋白聚糖和Ⅱ型胶原的表达;反转录PCR法测定Ⅱ型胶原和聚合蛋白聚糖mRNA的表达水平,观察各代髓核细胞生物学特性的变化。结果与结论:兔椎间盘髓核细胞可以在体外培养并进行传代,原代髓核细胞一般需7d左右贴壁,形状呈类圆形或多角形,原代和第3代髓核细胞都呈圆形或多角形,活力较强,苏木精-伊红染色后细胞核被染成均一蓝黑色,胞浆呈现淡粉色;髓核细胞经过甲苯胺蓝染色后,胞浆内呈现天蓝色,通过Ⅱ型胶原免疫组织化学染色后,胞浆内表现为黄褐色沉淀。到第4代细胞出现退变,Ⅱ型胶原和聚合蛋白聚糖mRNA的表达水平较前几代细胞显著下降。前3代的髓核细胞代谢旺盛,表型一致,聚集蛋白聚糖和Ⅱ型胶原表达正常,传第4代后髓核细胞开始出现衰老、退变。

丹皮酚的抗炎作用研究

目的:观察二氧化碳(CO2)超临界提取的丹皮酚的抗炎作用。方法:用醋酸导致小鼠腹腔毛细血管通透性增加;用角叉菜胶导致大鼠足跖肿胀。结果:丹皮酚50.0、25.0、12.5 mg/kg灌胃给药,可明显降低小鼠腹腔毛细血管通透性;丹皮酚32.0、16.0、8.0mg/kg灌胃给药,能显著抑制角叉菜胶所引起的大鼠足肿胀。结论:经CO2超临界提取的丹皮酚具有明显的抗炎作用。