舰船目标毁伤特征采集效果评估软件设计

快速准确评估舰船目标毁伤特征能够确保取得好的海上作战效果,同时也可以为技术人员提供好的决策支持。传统的舰船目标毁伤特征采集效果评估软件缺少与初始状态的对比,只能单一的记录毁伤后的状态,对比性不够强烈。为了解决此问题,基于贝叶斯网络推理技术研究了一种新的采集效果评估软件,设计了毁伤树评估流程,利用可视化界面记录船舶的初始状态、遭受毁伤后的状态,以及二维模拟后的毁伤状态。为了检测该软件的实际工作效果,与传统软件系统进行对比,设计了对比实验。实验结果表明,该软件能够综合性地评价目标船舶的毁伤情况,为海上攻击作战提供有利的技术支持。

Cu-Ni-Al和Cu聚能射流侵彻后钢靶的毁伤特征

为了对比分析Cu-Ni-Al反应聚能射流和惰性Cu聚能射流对45钢靶的宏观侵彻特性和靶板的微观组织特征,分别进行了Cu-Ni-Al和Cu药型罩的侵彻实验,并利用光学显微镜、扫描电镜、能量色散光谱仪和Vickers显微硬度测量系统对回收钢靶进行表征。实验结果表明:Cu-Ni-Al反应射流对45钢的穿深与Cu射流相比明显降低,但其平均入口孔径提高了33.3%。两种聚能射流侵彻作用下钢靶中均存在残余射流区、白色区(马氏体和奥氏体的混合物)和变形区。与Cu射流相比,Cu-Ni-Al反应射流孔壁残余射流区的硬度值提高了34 MPa,孔壁尾部白色区的硬度值增加了95 MPa,其孔壁头部白色区的硬度值降低了28 MPa。两种聚能射流孔壁尾部白色区的硬度值均高于头部。研究结果可为评估反应材料药型罩聚能装药战斗部的毁伤效应提供一定的参考。

舰船目标毁伤特征及其在打击效果评估中的应用

海上运动目标的打击效果评估受现有技术条件的限制,尚处于理论研究阶段。阐述了舰船目标的物理、光学和电磁散射特性,在此基础上分析了舰船毁伤特征,探讨了各类毁伤特征在武器装备打击效果评估中的应用。

汽车爆炸毁伤特征的实验研究

汽车爆炸在涉爆案事件中越来越常见.为有效打击国内外恐怖分子,支持汽车爆炸案预防、刑侦与破案工作,本文针对轿车车型进行了爆炸毁伤特征的现场实验研究.实验分别在汽车底部中心,后备箱中心,驾驶座下引爆炸药.爆炸过程中两个高速摄影通道记录爆炸毁伤动态过程,同时利用冲击波超压测试系统分析外场不同方向的超压分布规律,并进行了车身壁面压力测试.实验获得大量汽车爆炸毁伤图像及碎片落点数据,得到较为准确的超压分布数据和部分车身壁面超压状态.本研究获得了不同炸点位置对汽车爆炸毁伤的影响,以及超压分布等信息,可有效支撑汽车爆炸案事件的现场还原和侦破工作.

高聚物牺牲包层对钢筋混凝土板的爆炸毁伤缓解效应

为研究高聚物牺牲包层对钢筋混凝土结构的爆炸毁伤缓解效应,开展了带高聚物牺牲包层钢筋混凝土板的接触爆炸试验,同时设置了普通钢筋混凝土板作为对照组,对比分析了高聚物牺牲包层对钢筋混凝土板毁伤特征的影响。此外,运用AUTODYN软件建立了现场爆炸试验的SPH-FEM耦合模型,通过与试验结果的对比,验证了所建耦合模型的可靠性。在此基础上,通过参数敏感性分析,探究了炸药量和高聚物牺牲包层密度、厚度对带高聚物牺牲包层钢筋混凝土板毁伤特性以及吸能特性的影响。结果表明:接触爆炸下,高聚物牺牲包层能够有效地分散爆炸荷载,缓解爆炸荷载对钢筋混凝土板的冲击作用,具有良好的防护性能;药量在一定范围内增大时,高聚物牺牲包层依然能维持较高的吸能水平,增大包层密度和厚度有利于增强高聚物牺牲包层的吸能特性,包层厚度的变化会造成被保护钢筋混凝土板毁伤模式的改变。

侵彻与爆炸联合作用下混凝土靶体的毁伤效应分析

考虑弹体侵彻、爆炸高加载率下混凝土的应变率效应,首先采用SPH-Lagrange算法建立弹体高速侵彻耦合模型,研究高速钻地制导炸弹的侵彻毁伤过程及其破坏特征;同时采用SPH算法建立考虑初始侵彻损伤的内部爆炸耦合模型,对比分析弹体侵彻与爆炸联合作用和弹体直接内部爆炸这2种条件下的混凝土毁伤特征,探讨钻地制导炸弹的初始侵彻损伤对混凝土内部爆炸毁伤破坏过程的影响。研究结果表明:高速弹体的侵彻只造成混凝土结构的局部损伤;在侵彻与爆炸联合作用下,混凝土结构将发生严重破坏。初始侵彻毁伤对混凝土内部爆炸的毁伤机理有重要影响。

地表爆炸荷载作用下大型输水箱涵的毁伤评估及防护效应分析

随着我国跨区域调水工程的增多,箱涵结构的抗爆问题越来越受到重视。考虑爆炸荷载作用下混凝土的应变率效应、流体与固体间的耦合以及结构的非线性动态响应等复杂问题,基于Lagrangian-Eulerian耦合方法建了地表爆炸荷载作用下钢筋混凝土输水箱涵的全耦合模型。通过与已有的经验公式和现场爆炸试验进行对比,分别验证了土体地表爆炸模型和爆炸荷载作用下钢筋混凝土模型的可靠性;对比研究了有水和无水两种工况下箱涵的动力响应及毁伤发展过程,并分析了地表爆炸荷载作用下冲击波的传播特性;同时采用聚苯乙烯泡沫作为箱涵的防护材料,探讨了其对钢筋混凝土输水箱涵抗爆性能的影响。结果表明:突发地表爆炸荷载将对输水箱涵结构的安全性构成巨大的威胁;而在箱涵顶部铺设聚苯乙烯泡沫可以有效地提高其抗爆性能。

基于贝叶斯网络的车辆目标功能毁伤评估模型

应用贝叶斯网络在解决不确定性事件方面的推理优势,根据车辆目标的毁伤特征分析建立了贝叶斯网络功能毁伤评估模型。在目标物理毁伤信息分析的基础上,通过实例演示了评估过程,验证了用贝叶斯网络进行功能毁伤评估的可行性与有效性。

不同波纹钢-混凝土板复合结构水下抗爆机理及损伤等级预测

为探究不同波纹钢-混凝土板复合结构的水下抗爆机理,采用光滑粒子流体动力学与有限单元(FEM-SPH)耦合方法模拟混凝土板在水下接触爆炸下的损伤过程,并与试验结果对比,以验证数值方法的有效性;采用FEMSPH方法探究不同防护方案下墙面板毁伤过程及失效模式,揭示其水下防爆机理,并构建出墙面板损伤等级预测曲线。研究结果表明:模拟结果与试验结果较为吻合,验证了模拟方法的有效性;在含12 mm厚波纹钢的复合结构(T-12)、含75°夹角的波纹钢复合结构(A-75)和含厚70 mm波纹钢的复合结构(WH-70)三种防护方案下,墙面板的毁伤范围较未加固墙面板最大降幅分别为83.0%、81.6%和82.5%;预测曲线可以直观评估出炸药量和复合结构中波纹钢波高变化对墙面板损伤等级的影响。

侵爆作用下混凝土靶破坏效应试验与数值模拟

基于混凝土靶体的中低速侵彻后浅埋爆炸试验,开展装药长径比为5的混凝土预留孔爆炸、侵彻后裸装药爆炸及侵彻后带壳装药爆炸数值模拟研究。对比数值模拟与试验结果,验证了数值模拟模型及参数设置的合理性。结合数值模拟结果及量纲分析方法,确定了影响侵彻后带壳装药爆炸毁伤效果的主要影响因素。对比预留孔爆炸及侵彻后爆炸毁伤效果,分析了侵彻初始损伤对爆炸毁伤效果的影响。进行不同壳体厚度的侵彻后爆炸数值模拟,分析了壳体厚度对侵彻后爆炸毁伤效果的影响规律。结果表明:影响侵彻后带壳装药爆炸效果的主要因素为无量纲冲击系数I_(P)、无量纲爆炸系数I_(e)及无量纲壳体厚度δ/d_(e);随着I_(P)的增大,侵彻坑泄压影响减小,预留孔爆炸与侵彻后爆炸的毁伤效果逐渐接近;装药壳体较薄时,爆轰产物的聚集效应增强了爆炸毁伤效果,壳体较厚时,壳体破碎消耗能量较多,爆炸毁伤效果减弱。