一种小型炸药驱动飞片装置的试验与数值模拟研究

设计了一种速度可调的小型炸药驱动飞片装置,进行了不同密度的PETN炸药驱动飞片实验,利用VISAR激光速度干涉仪测量了飞片速度历程;采用VLW状态方程计算了PETN炸药不同密度的JWL状态方程,得到了JWL状态方程参数,进而通过显式动力学有限元程序Ansys/Ls-dyna模拟计算出飞片速度,其结果与试验结果基本吻合,验证了通过数值模拟计算飞片起爆速度的可行性;得到了飞片起爆速度与炸药密度的关系,飞片起爆速度可在2660～3150m.s-1之间调节,对应压力范围为54～86GPa。

RDX与D-RDX基PBX炸药撞击安全性研究

为深入研究撞击作用下RDX/D-RDX为基高聚物粘结炸药(PBX)的安全性差异,利用Hopkinson实验原理,参照撞击感度试验方法设计了一种能测试炸药试样在较高速度撞击下的动态力学变化历程及撞击安全性的试验方法。试验结果表明,以RDX/D-RDX为基PBX炸药的撞击安全性和在撞击加载下的反射波幅值、脉宽有较大差异。运用LS-DYNA程序进行数值计算,所得结果与实验结论基本相符。

不同牙硬组织成分的太赫兹时域光谱特征研究

目的应用太赫兹时域光谱技术探索透射模式下不同牙体硬组织成分的太赫兹物理特性,寻找最佳成像参数和成像频段。方法收集陆军军医大学第一附属医院口腔科因阻生需拔除的完整无龋人第三磨牙,制备带有正常牙釉质和牙本质结构的近远中向牙磨片共15枚,序列水砂纸打磨并抛光至相同厚度。在透射模式下,利用太赫兹时域光谱技术分析计算0.2~1.3 THz频段内的吸收系数、折射率和其比值,并获取相应的曲线。结果 (1)牙釉质和牙本质吸收系数在0.3、0.5和0.6 THz频率上差异有统计学意义(P<0.05);(2)牙釉质和牙本质的折射率在0.2~1.3频段内差异有统计学意义(P<0.05);(3)利用折射率更加适合于牙硬组织的成像,并在0.3 THz处具有最佳对比能力。结论太赫兹技术可用于辨识牙釉质和牙本质,且折射率更加适合于牙体硬组织成像,在0.3 THz处牙釉质和牙本质的折射率对比度最大。

平面放电开关的导通特性研究

基于分段连续仿真的方法,以计算得到的电爆炸时金属气体压力作为输入,将桥区的电爆炸等效成压缩气体对外膨胀做功,对一种微机电技术制造的由聚酰亚胺覆盖的平面高压开关的导通过程进行了仿真研究。仿真结果表明:高压电极出现电流的滞后时间是由触发极桥区电爆炸过程决定的,高压电极是由电爆炸金属气体膨胀直接连通的。最后制造了开关样品,测试得到的电路波形与仿真符合地很好。

炸药爆炸驱动下铜板的层裂现象

在进行炸药驱动铜板实验中,用激光速度干涉仪(VISAR)记录铜板自由面速度,观察到了铜板层裂现象,并用非线性有限元方法对爆炸载荷下铜板层裂过程进行数值模拟分析,得到了与实验结果吻合的计算结果。

HNS-Ⅳ炸药JWL状态方程研究

为了研究HNS-Ⅳ炸药在小尺寸下爆轰产物状态方程,采用Φ10mm直径小圆筒试验研究了HNS-Ⅳ炸药的做功能力,获得了圆筒壁膨胀位移、速度与时间的关系;利用非线性有限元动力学程序Ansys/Ls-Dyna,对圆筒试验进行了数值模拟;通过与试验结果相比较,得到了HNS-Ⅳ炸药爆轰产物JWL状态方程参数;采用双灵敏度激光速度干涉仪(VISAR)测量了HNS-Ⅳ炸药的平面一维爆轰驱动飞片的速度历程,并进行了数值模拟计算,从而验证了HNS-Ⅳ炸药爆轰产物状态方程的有效性。

太赫兹波在介质中传播的FDTD分析

时域有限差分法是电磁场领域中应用最为频繁的数值方法之一,它可以有效地处理复杂媒质中颗粒对电磁脉冲信号的散射问题,以及超宽带电磁脉冲信号在色散媒质中的传播问题。几乎所有介质,无论其在太赫兹(THz)波段是否有吸收峰,对太赫兹波的传播都有影响。研究太赫兹波在介质中的传播情况,对优化太赫兹系统,分析与设计太赫兹应用技术有重要意义。本文模拟了太赫兹波在散射介质中的传播,说明了太赫兹波在内弹道干涉测速应用中的可能性;模拟了太赫兹脉冲在色散介质中的传播情况,为太赫兹时域光谱系统中晶体选择提供依据。