中美经济冲击传播途径研究

本文应用近似因子模型以及因子增广的向量自回归模型,考察了1995~2009年间美国的经济冲击对我国经济的传播渠道。本文发现出口和消费者信息指数比进口以及金融市场对美国的经济冲击更为敏感;而就冲击的类型来看,美国经济的需求冲击比供给冲击对我国经济的影响更大。

自耗散结构的管道中爆炸冲击波传播衰减规律研究

为实现管道内爆炸冲击波的快速衰减,文章提出了一种具有自耗散结构的管道,利用LS-DYNA有限元软件进行管道内爆炸冲击波传播的仿真模拟,获得爆炸冲击波在长直管道和具有自耗散结构管道内的传播规律,分析了自耗散结构实现冲击波快速衰减的作用机理,并对自耗散结构加快冲击波衰减的经济性和功能性进行评价。结果表明:相比长直管道,具有自耗散结构的管道内冲击波的超压峰值随传播距离显著降低,经过一倍管道直径,超压峰值衰减率超过95%,得到具有自耗散结构的管道具备更好的经济效益。

爆炸冲击波在变向通道中传播规律数值模拟

基于LS-DYNA软件对单次变向通道内TNT爆炸进行模拟以验证利用LS-DYNA模拟的准确性,研究了变向角度θ和曲率半径R对变向通道内冲击波传播规律的影响。研究结果表明,当θ和R较小时,θ和R的变化对通道变向处冲击波参数的变化影响较大,对于远场处的影响较小;当θ为90°、R为0 mm时,通道内变向处外壁面所受压力是内壁面所受压力的2.17倍;随着θ的增大,反射冲击波超压峰值减小,冲击波能量分配趋于变向后通道,远场处超压峰值先减小后增大;随着R的增加,冲击波在变向处的反射现象不明显,反射冲击波的超压峰值低;随着θ和R的增加,外壁面与内壁面所受反射压力超压峰值之差减小;当θ和R分别增加到一定程度时,改变θ和R对整个通道内冲击波参数变化的影响并不明显,但外壁面压力仍然略高于内壁面压力。

水下和空中爆炸冲击波传播特性对比分析

由于水和空气的物理属性差异以及与爆炸产物的界面作用效应不同,使得爆炸冲击波在水和空气中传播特性存在较大差异。通过构建自由场水下和空中爆炸耦合数值仿真模型,对水下和空中爆炸冲击波传播特性进行对比分析,研究了起爆介质对冲击波峰值压力、冲量、传播速度的影响;同时考虑冲击波与自由面反射的稀疏波相互作用过程,研究了近自由面对水下和空中爆炸冲击波传播特性的影响。研究表明,水下爆炸冲击波传播压强峰值及冲量均较空中爆炸大很多,对结构的潜在破坏能力较强;自由界面对冲击波传播特性存在较大的影响,在近自由面水下爆炸产生了冲击波水面切断及气穴现象,而在近自由面空中爆炸产生了冲击波增强效应。

混凝土防爆墙对爆炸冲击波传播的影响

运用试验与数值模拟相结合的方法,对爆炸冲击波作用于防爆墙的荷载与冲击波绕过防爆墙的规律进行研究。采用压力传感器技术获得了防爆墙前后不同距离的压力时程曲线。基于ALE算法和炸药爆轰产物的JWL状态方程,对空气冲击波绕过墙体的环流现象进行了数值模拟,得到了爆源附近有障碍物的爆炸场初始发展和绕过墙体环流的情况,分析了空气冲击波的绕流规律。数值模拟与试验结果基本相符,反映了爆炸波绕过防爆墙的详细过程。通过对数值模拟和试验结果的分析,得到了爆炸波绕流的内在机理,为防爆墙的设计提供依据和参考。

核爆炸条件下地冲击波传播的岩体阻尼研究

利用弹性波传播理论、实测经验公式及等效阻尼思想，推导出核爆炸条件下的岩体阻尼系数公式，并通过有限元模拟计算对该组公式进行修正，修正后的公式可以应用于一般岩体动力分析．

悬浮颗粒中冲击波传播过程的研究

气相采用二阶精度的ＴＶＤ格式，固相采用ＭａｃＣｏｍａｃｋ格式，对冲击波在悬浮颗粒中的传播过程进行了模拟，给出了气固两相相互作用的机理，并认为在气体与悬浮颗粒混合气体界面将会形成一稳定的反射激波。

岩体中平面装药爆炸地冲击传播规律的研究

本文通过岩体中一面装药爆炸地冲击试验研究及理论分析，较深入地探讨了应力波在岩体中的衰减机制，提出了岩体中节理裂隙及软弱夹层等对应力波衰减的影响。

爆炸载荷下铝粉与橡胶复合材料中的冲击波传播特性

为研究爆炸载荷下冲击波在铝粉与橡胶复合材料中的传播规律,利用药柱加载的试验方法,采用锰铜压阻传感器测得铝粉体积含量为30%~60%的试样中6.50~14.25 GPa范围内的冲击波压力数据,结合材料的细观结构分析其对冲击波的衰减机理。通过试验与数值模拟相结合的方法获得冲击波在50%铝粉含量试样中的衰减规律。结果表明:在相同装药特性产生的爆炸载荷作用下,15 mm传播距离处的冲击波压力随铝粉含量的增加而先减小、后增大;铝粉含量为50%的含铝橡胶对冲击波的衰减能力最强,这与其表现出较强的黏性本构行为相关,数据拟合得到其冲击波压力衰减系数为0.0668.

挡气板对综合管廊燃气舱爆炸冲击波传播规律影响研究

为研究挡气板对综合管廊燃气舱爆炸冲击波传播影响规律,采用Fluent模拟软件,研究三维燃气舱模型中不同挡气板间距下燃气爆炸后超压变化规律,探究不同间距挡气板对抑制燃气舱内爆炸冲击波传播效果。结果表明:挡气板对燃气舱中部超压影响较小,对顶部超压变化影响较大,导致燃气舱顶部挡气板处超压峰值激增;当气体填充区长20 m,挡气板间距30~70 m时,随挡气板间距减小,爆炸过程中燃气舱顶部挡气板处超压峰值越大;挡气板有一定阻隔冲击波传播作用,其燃气舱顶部与中部190 m处测点首次与二次超压峰值均小于未安装挡气板工况,且超压峰值随挡气板间距减小而减小,对抑制冲击波在燃气舱中二次反射传播效果较明显。

坑道内化爆冲击波的传播规律

装药在坑道内部爆炸时将产生沿坑道传播的空气冲击波,由于受到坑道洞壁的限制,空气冲击波在坑道内的传播规律异于在自由大气中的传播。利用三维数值模拟计算程序,对长坑道中的化爆流场进行了数值计算,归纳出空气冲击波沿坑道方向的传播规律。计算结果与试验结果符合较好。

爆炸冲击波在城市地下通道内传播规律的数值模拟

城市地下过街通道是城市重要的交通系统组成部分,也经常会成为恐怖分子爆炸袭击的对象。为了更好的了解爆炸冲击波在地下过街通道中的传播规律,本文通过数值模拟分析了13KG炸药在通道爆炸后冲击波的传播。分析过程中分别考虑了炸药起爆位置及通道顶盖对冲击波传播的影响。分析结果表明当TNT在通道内起爆后,通道顶部的角落将受到更大的冲击波压力作用,当冲击波从出口向外传播时将发生明显的射流现象;当通道出口有顶盖时,炸药在出口的起爆将明显加强通道内部及出口梯道的压力峰值。

铝-金阻抗匹配靶中的冲击波传播稳定性

采用阻抗匹配法测量材料的冲击绝热线，测量的物理量是标准材料与待测材料中的冲击波速度，它是通过测量冲击波渡越台阶（厚度已知）的时间来计算得到的，这就要求冲击波在台阶中传播必须是稳定的，或者说是匀速的，因此，需要知道冲击波在靶中的传播特性。激光直接驱动冲击波的传播特性主要取决于激光脉冲的时间波形，因此，通过对激光波形的时间整形可以控制冲击波的传播特性。理论上讲，当激光波形为方波或梯形波时，对激光状态方程实验最有利。

水下双弹爆炸冲击波传播特性研究

重要涉水建筑物易遭受水下多弹爆炸袭击,水下多弹爆炸和单弹爆炸冲击波特性差异明显。为研究水下双弹爆炸冲击波传播特性,对水下同等质量的单弹和双弹爆炸冲击波的传播过程进行了数值模拟,分析其冲击波传播特性的异同,并探讨了两弹起爆距离和起爆当量改变时水下双弹爆炸的冲击波传播特性。研究结果表明:水下双弹爆炸的冲击波传播特性明显不同于水下单弹爆炸;在两弹对称面上,会出现冲击波叠加效应,且水下双弹爆炸是同等质量单弹爆炸冲击波峰值压力的1.43倍左右、比冲量的1.73倍左右;水下双弹爆炸在非对称面上会出现2个波峰,第1个波峰高于第2个波峰。研究结果为水下多弹爆炸冲击波传播特性的进一步研究奠定了基础。

泄压坑道式工房内爆试验与数值模拟研究

为探索复合构型坑道式工房内爆炸效应和泄压消波措施,提出泄压坑道式工房设计。通过理论分析和线性拓展预测的方法预判坑道内压力分布,建立多工况泄压坑道式工房的有限元模型。通过数值模拟得出结构内部和外部冲击波传播与衰减的规律,分析冲击波涡流成型机理以及泄压消波的过程,计算得到多工况下坑道内部和外部的压力分布规律。通过试验研究对线性拓展计算和数值模拟结果进行对比分析,揭示由丁字接头、泄压通道、膨胀室组成的复合构型坑道式工房对于消波效率的显著提升作用,得出坑道结构内泄压消波的效能以及坑道结构口部外冲击波分布规律,以期为坑道式工房的结构选型及布局优化设计提供技术支撑。

大药量爆炸荷载下抗爆间室内冲击波传播规律及结构损伤分析

通过LS-DYNA有限元模拟软件对抗爆间室在超过100 kg TNT当量爆炸下的冲击波传播规律和结构损伤进行了研究。分析了水平和竖直截面的空气压力分布及超压峰值变化,探讨了冲击波的传播规律,并研究了不同参数对抗爆间室破坏模式的影响。提出基于支座转角的三个损伤指标:λ(顶盖弯曲弦长与顶盖长度之比)、η(墙板脱落面积与表面积之比)、μ(顶盖弯曲曲率半径与半跨之比)评估损伤程度。结果表明:后墙区域峰值超压远大于泄爆面区域;增加墙板厚度和混凝土强度可将破坏模式由剪切破坏转为弯曲破坏,配筋率和钢筋屈服强度对破坏模式影响不大,但可增强抗剪和抗弯能力。设计建议包括墙板厚度不小于300 mm,混凝土强度为C30~C40,钢筋屈服强度为235~400 MPa。根据损伤结果,抗爆间室内的试验台位置应满足“位于抗爆间室泄爆面与中间面之间的区域”这一构造要求。

梯度温度场中多胞材料牺牲层的抗冲击分析

针对多胞材料作为牺牲覆盖层防护结构来保护主体结构经受爆炸/冲击载荷的典型应用,分析了梯度温度场中多胞牺牲层的抗冲击行为。基于多胞材料的刚性-理想塑性-锁定模型,建立了梯度温度场中多胞牺牲层的一维冲击波模型,揭示了冲击波在多胞牺牲层中的传播特性,并获得了多胞牺牲层临界厚度和临界冲击速度随梯度温度场分布的依赖关系。通过有限元方法采用基于实验数据的多胞材料刚性-幂指数硬化模型验证了理论模型的有效性。推导了梯度温度场多胞牺牲层的临界厚度、临界冲击速度以及端面载荷历史等与温度场分布的关系,给出了给定长度的多胞牺牲层临界冲击速度与牺牲层端面温差的关系。结果表明,对于已设计完成的闭孔多胞材料牺牲覆盖层结构,当支撑端温度不变、冲击端温度升高时,结构容许的临界冲击速度是线性降低的。

舰艇设备舱室爆炸冲击响应研究

为提高舰艇舱室及内部设备的抗爆炸冲击能力,应用瞬态分析软件LS-DYNA分析计算包含大型设备的舰艇舱室内部爆炸冲击响应情况。使用弹塑性金属材料本构模型及JWL炸药本构模型建立舱室有限元模型后,使用流固耦合算法首先对舱室内爆炸冲击波的传播情况进行计算分析,然后通过设备基座变形和设备基座冲击加速度2个方面对舱室内设备爆炸冲击响应情况进行比较分析,评估舱壁厚度对设备冲击的影响情况。最后得出相关结论,这些结论对舱室内设备的合理布置以及设备抗冲击结构设计有一定的参考价值。

空气隔层对水下爆炸冲击波的缓冲效应

由于水下爆炸对结构的破坏能力比空中爆炸要强得多,因此针对水下结构的防护越来越受到重视。根据一维应力波在不同介质交界面的透射反射理论,从理论上分析了低波阻抗介质(如空气)对水下爆炸冲击波传播的影响。通过建立含空气隔层的水下爆炸全耦合模型,考虑水下爆炸冲击波与空气隔层及爆轰产物的动态相互作用,研究了空气隔层对水下爆炸冲击波的缓冲效应,揭示了空气隔层的运动发展过程。同时分析了空气隔层厚度及位置对水下爆炸冲击波缓冲效应的影响。结果表明:空气隔层距防护对象越近,防护效果越佳,具有重要的工程应用价值。

冲击波测试系统统一时基的断线触发方式

针对目前冲击波超压测试仪无法统一时间基准问题,提出了一种冲击波测试系统统一时基的断线触发方式。该方式采用断线外触发技术为多台测试仪提供同一触发信号,利用光电隔离技术降低电磁干扰,实现了多台测试仪同步触发,为测试系统提供了统一的时间基准,数据采集完整,能够有效捕获炸点时刻及各测点冲击波传播时间。实验验证结果表明,采用断线触发方式的测试系统时基统一、响应快速、稳定可靠、操作简单、适用性强,为多测点冲击波测试实验提供了一种实现方案。