不同长径比柱形炸药水下爆炸气泡动力学行为特性

采用实验与数值模拟相结合的方法,研究了不同长径比的柱形装药在固支方板下爆炸气泡动力学行为;对质量2.5g、长径比分别为1∶1和2∶1的TNT炸药进行了水中固支方板下的爆炸实验,利用高速摄影记录爆炸气泡演化图像;使用ABAQUS软件对长径比为5∶1、10∶1、20∶1的柱形装药,在竖直与水平设置条件下的水下爆炸气泡演化过程进行了数值模拟。结果表明,炸药长径比为1∶1和2∶1时,爆炸气泡演化现象无明显差别。当药柱竖直放置时,由于炸药长径比不同导致的爆炸气泡初始形态差异,会在气泡演化过程中迅速消弭;但长径比与起爆位置都对射流速度有不同程度的影响;当药柱水平放置时,起爆点位置会影响气泡的对称性和水射流形态;药柱端部起爆时,气泡膨胀过程的形态略微不对称,水射流向起爆点方向偏移;炸药长径比越大爆炸水射流在气泡内部越宽,并且水射流的载荷越小;药柱中心起爆时,爆炸气泡产生竖直向上的水射流,不发生偏移。

用户移动性下的毫米波自适应调制策略研究

当用户移动时,信号的传输距离随之变化。基于此,利用毫米波通信对传输距离的敏感性提出了距离自适应调制策略。当用户接收误码率(Bit Error Rate,BER)超过门限时,用户通过反馈信道请求基站调整信号调制阶数和发送功率来保证BER在门限以下。基站根据用户反馈的BER门限、传输距离以及天线增益等确定调制阶数,通过最大化频谱效率(Spectrum Efficiency,SE)得到最优发送功率。通过仿真得出,当传输距离小于300 m时,采用256阶数的正交幅度调制(256-order Quadrature Amplitude Modulation,256QAM);距离在300~500 m时,采用64QAM调制;距离在500~800 m时,采用16QAM调制;距离大于800 m时,采用4QAM调制。比较已有的毫米波广义空间调制(Generalized Space Modulation-QAM,GSM-QAM)、脉冲位置调制(Pulse Position Modulation,PPM)和固定QAM调制策略,所提出的改进的自适应调制策略在保证BER的前提下,数据率最高。

近场水下爆炸气泡与目标尺寸匹配关系研究

为了探究不同尺寸结构与气泡的相互作用机理,开展了2.5 g TNT在边长为20 cm、40 cm和70 cm固支方板底部15 cm处起爆的水下爆炸实验,通过观察实验高速录像以及传感器测得的压力数据结果得到:板的尺寸过小时,气泡在膨胀过程中会与空气接触,使得气泡脉动过程终止。为进一步探究爆炸气泡与目标尺寸的匹配关系,采用Abaqus软件中的CEL算法,固支方板以拉格朗日网格建立,其余部分以欧拉网格建立,对近场水下爆炸气泡的动力学行为以及压力数据进行数值模拟,通过将仿真结果与实验拍摄到的气泡现象与测得的压力时程曲线做对比验证了仿真方法的可行性。以爆炸深度除以最大气泡半径为比深度,以板的边长除以最大气泡半径为边长,接着开展了板边长为0.455到3.182倍最大理论气泡半径、爆距为0.455到1.136倍最大理论气泡半径的系列仿真。仿真结果表明:随着板尺寸的减小,气泡越容易提前溃散;以无量纲板尺寸和无量纲爆深为变量给出能否形成一个完成气泡脉动的分界函数;爆距与板尺寸距离分界线越近,气泡脉动结束时间越早。

高温高应变率下混凝土材料的损伤演化方程

采用∅74 mm大口径分离式霍普金森压杆(SHPB)对不同温度(20、200、400℃)下的C45混凝土材料进行动态力学性能实验,得到了不同温度、不同应变率下混凝土材料的应力-应变曲线。实验结果表明:在20~400℃温度范围内,混凝土材料具有温度硬化和应变率硬化现象。基于上述实验数据给出了损伤变量关于塑性应变的关系式,并通过相关实验数据确定了不同温度、不同应变率下损伤演化方程的材料参数。将该损伤演化方程应用于混凝土材料的本构关系中,预测结果与实验数据具有较好的一致性,证明了所提出的高温、高应变率下混凝土材料损伤演化方程的合理性。

近场水下爆炸气泡脉动及水射流的实验与数值模拟研究

海上作战时,近场水下爆炸形成的水射流能造成水面舰船结构的严重局部毁伤。为了研究近场爆炸时舰船底部水射流的形成机理及规律,开展了TNT当量2.5 g的炸药在固支方板底部不同爆距下起爆的水下爆炸实验。结果表明,气泡坍塌形成水射流的过程随着爆距的增加由吸附式向非吸附式转化。接着,基于ABAQUS软件采用CEL方法开展了系列数值模拟,结果表明:爆距在0.821~0.867倍最大气泡半径时,存在吸附式射流向非吸附式射流转化的临界点;固支方板加快了气泡坍塌的进程,炸药与钢板间的距离越小则射流形成的时间越早;射流形成过程中最大速度和射流击中钢板时速度均随着爆距的增大先增大后减小,并在临界点附近达到最大值,射流速度最大可达621 m/s,射流击中钢板时速度最大可达269 m/s。最后,给出了射流开始形成时间、射流最大速度、射流最大速度出现时间、射流击中钢板速度和射流击中钢板时间与距离参数的函数关系式。

马尾神经冗余征及其临床意义的研究进展

马尾神经冗余征(redundant nerve roots,RNRs)是指马尾神经在蛛网膜下腔出现迂曲、细长、匐行等现象。最早由Verbiest在1954年行X线脊髓造影时发现[1],随后由Cressmen和Pawl在1968年将其命名为RNRs[2]。RNRs阻碍了造影剂的扩散,最初在脊髓造影中被描述为部分或全部阻塞的丝状充盈缺损[1-2],而现在无创的MRI则多被用于RNRs的诊断[3-7]。

太平苏氏宗祠建筑空间特征研究

徽州文化作为中国三大文化地域之一,与敦煌学、藏学齐名,其内涵之丰富,发展程度之成熟,使其成为一个独立而完善的体系,在国内外都具有极大的影响。其中,新安理学、新安画派、徽派建筑作为徽州文化重要代表,一直备受研究者的关注[1]。徽州建筑的形成受到了徽州独特的历史地理环境和人文观念的影响,风格独特,结构严谨,细节精湛,成为我国建筑史上的一块瑰宝。牌坊、祠堂、民居一直被并称为"徽州三绝",是徽州文化的物质载体。因为徽州多山地,川谷崎岖、峰峦掩映,中原移民到此处,往往聚族而居。

砀山县绿色低碳循环畜牧业发展浅析

畜禽废弃物污染已成为农业面源污染的主要来源,为保证畜牧养殖产业绿色低碳循环发展,需做好畜禽废弃物污染治理工作。笔者对安徽省砀山县畜禽废弃物污染情况进行分析,提出降低畜禽废弃物污染和提高畜禽废弃物利用率的相关对策,以实现畜牧业绿色低碳循环发展。

高温高应变率下ZL101A铝合金的流变应力特征与本构模型

采用分离式霍普金森压杆系统和高温设备对ZL101A铝合金进行了常温和高温下的动态压缩实验,得到了应变率范围为2900~6100 s^(−1)、温度范围为20~600℃的动态压缩应力-应变曲线。实验结果表明:ZL101A铝合金具有应变率硬化效应,并且随着温度的升高,应变率硬化效应减弱;ZL101A铝合金在不同应变率下均存在明显的温度软化效应,且随着温度的升高,塑性变形引起的绝热温升使热软化作用增强。为了得到应变率和温度对材料流变应力的影响,将应变率效应和温度效应进行解耦,得到一种适用于ZL101A铝合金材料的动态本构模型。对比模型预测结果与实验数据发现,建立的本构模型可以很好地描述ZL101A铝合金的流变应力特征。

21世纪面向空间规划的荷兰遗产政策

近年来,在遗产保护与可持续发展整合成为国际焦点的背景下,欧洲强调多部门、多尺度、跨区域协调空间发展的空间规划被视为助力保护与发展整合的有力工具。荷兰作为欧洲空间规划的先行者,在21世纪成为欧洲推动遗产政策融入空间规划的先驱之一,20多年来面向空间规划的遗产政策实践体现出3大趋势,即面向“文化空间”的多样遗产整合,从“部门”“因素”到“载体”的空间政策升级,简明、高效的空间授权尺度配置。同时,初步总结其对我国空间规划体系下的历史文化名城保护规划所具有的启示。

工业区更新进程中的形态逻辑——以成都东郊为例

社会经济的快速变迁不断重塑着当今中国的城市形态,其中工业区的更新改造是近20年来城市景观变迁过程中较为典型的一类,它集中地反映了中国城市在当今社会背景下的发展方式和特点。文章以成都东郊工业区为例,回溯了其建设发展的历程,研究和解读其更新改造过程中,城市景观在不同空间层级上所发生的改变及其遵循的形态逻辑。此类具有中国当下特征的城市空间重构过程及其多元化的形态结果,揭示了以经济为导向、资本为龙头的城市规划与开发的显著特征,反映了城市形态在时代需求中不断叠加的客观规律,启示了城市工业遗产继承和发展的未来方向。

硬质聚氨酯泡沫塑料的应变率效应研究

利用直径37 mm口径分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson pressure bar,SHPB)对硬质聚氨酯泡沫塑料(Rigid polyurethane foam,RPUF)开展了应变率范围为1000~2300 s^(−1)的动态压缩试验,试验结果表明RPUF材料具有明显的应变率效应。将RPUF材料视为不含应变率效应的理想弹塑性模型,并利用有限元软件ABAQUS开展RPUF材料SHPB试验的数值模拟,仿真结果表明RPUF材料的动态屈服强度随着应变率的增加而明显增大,横向惯性效应对试验结果的影响不可忽略。接着开展了RPUF材料的三轴围压(1 MPa、2 MPa、5 MPa和10 MPa)试验,试验结果表明,RPUF材料的屈服强度和静水压呈线性关系,因此研究RPUF材料应变率效应时需要考虑材料本身静水压效应对其的影响。为了获取RPUF材料的实际应变率效应,基于SHPB和三轴围压的试验数据提出一种含静水压效应和应变率效应的本构模型,并将其应用于RPUF材料的SHPB数值模拟中,该方法虽然消除了材料静水压效应对试验结果的影响,但仿真结果仍比试验值偏大,这是因为横向惯性效应对试验的影响并未在数值模拟中消除。最后通过引入横向惯性效应的修正系数对材料参数进行修正,仿真结果与试验数据一致,说明所提本构模型及修正后的材料参数能够真实反映RPUF材料本身的力学性能,从而得到RPUF材料的实际应变率效应。

华西协和大学历史建筑特征初考

选取华西坝历史建筑中具有较高建筑艺术成就的典型建筑懋德堂作为研究对象,在测绘数据的基础上,对总体布局、空间构成以及装饰特征进行深入分析,并对华西坝历史建筑的特征进行归纳总结,有助于深入了解特定历史时期内外国建筑师对中西方建筑文化的理解和在建筑设计实践上的独特尝试。

康巴藏区多林木地区藏式民居建筑文化及保护发展策略研究--以炉霍民居为例

康巴藏区多林木地区民居特征鲜明,地域风格显著,具有极强的文化内涵。本文选取康巴藏区多林木地区具有代表性的炉霍民居作为研究对象,并对其进行了实地测绘,详细地从民居建筑的总体布局、构造、细部工艺、材料等方面分析其建筑文化,完成炉霍传统民居基础资料的收集整理,总结当前民居建设存在的问题,进而提出保护发展策略。

近十五年中国“历史性城市景观”研究进展与思考

“历史性城市景观”(Historic Urban Landscape,HUL)自2005年在国际上首次提出以来,在城市规划、风景园林、地理学、遗产保护等多个学科领域受到广泛关注,研究思路经历了由认识论上的具体对象向整体概念的转变,方法论上的一般指南向行动框架的发展。本文通过对我国历史性城市景观相关文献的整体梳理,回顾了2008年至今HUL在我国的研究历程,从基础理论研究和应用实践研究两个层面系统归纳了我国HUL研究的主要内容。在此基础上,总结了HUL对相关学科的启示,剖析了已有研究的不足并探讨了未来研究的趋势与重点。

固支方板底部水下爆炸气泡射流研究

近场水下爆炸气泡坍塌后形成的水射流能对舰船局部结构造成严重毁伤,而射流的形成具有非对称性,导致试验中难以测到其数据,目前关于水下爆炸气泡射流压力时程曲线的研究仍比较少见.为研究水射流的载荷特性,本文开展了当量为2.5 g的TNT炸药在不同爆距下的固支方板底部水下爆炸试验.首先通过水下压力传感器验证了试验数据的准确性,其次通过高速摄像得到了从炸药起爆到气泡与钢板作用产生射流全过程的图像,最后通过钢板中心的壁压传感器测得了水射流压力时程曲线,并在距钢板中心15 cm处设置了另外一组壁压传感器作为对照组,用来确定所测得的射流数据并非杂波.水下传感器记录到的试验数据表明,冲击波超压、气泡脉动周期最大气泡半径与经验公式间的误差在10%以内.高速摄像及壁压传感器记录到的结果显示,爆距为28 cm时能观测到3次射流现象,但由于爆距较远并未测到压力时程曲线,爆距为15,17.5及20 cm时测得了3次射流压力时程曲线,但由于爆距较近,且在冲击波作用下钢板与水面间存在大量气泡,导致高速摄像难以观测到试验现象.压力时程曲线显示,在第一次气泡脉动峰值后产生了3次射流,射流压力大小能达到冲击波的1/4.射流在第一次气泡脉动峰值后1–3 ms后出现,每次射流的时间间隔在0.9–2.4 ms之间.射流载荷持续时长在4–27μs,持续时间随着距离的增加而大幅减小.

近场水下爆炸过程中气泡脉动与射流载荷特性研究

为了深入研究近场水下爆炸过程中产生的气泡射流现象,本文开展了小当量TNT在固支方板底部爆炸的水下爆炸试验,设计了一种阵列式壁压传感器的方法成功测得了气泡射流的载荷时程曲线.实验结果指出,固支方板底部中心处气泡脉动压力峰值与射流压力峰值相差不大,但射流压力持续时间为气泡脉动压力的21.36倍,气泡脉动压力及其持续时间随着传感器距中心位置距离的增加只是略有衰减,而射流压力及持续时间随着传感器距中心位置距离的增加衰减较快,说明射流载荷作用范围较为集中.接着通过Abaqus软件开展了从炸药起爆到气泡射流形成全过程的数值模拟工作,模拟得到的气泡演化过程和气泡射流载荷时程曲线与实验结果基本一致.最后通过数值模拟得到了近场水下爆炸气泡脉动过程中气泡射流比冲量分布规律、气泡射流形态演变规律和气泡射流头部速度变化规律.本文的工作能够为利用近场水下爆炸气泡射流对水面舰艇结构实施毁伤打击提供依据.