低密度聚氨酯泡沫压缩行为实验研究

在室温下，对一种低密度硬质聚氨酯泡沫进行了准静态压缩及应变率在1×10^3～5×10^3s^-1范围内的冲击压缩实验。结果表明，所测试的聚氨酯泡沫材料在准静态实验与动态实验之间存在明显的应变率效应，但在纯动态实验中应变率效应不明显。最后，给出了以屈服应力、密度、应变等为参量的动态压缩本构关系，且能较好地与材料的动态压缩曲线吻合。

一种含铝炸药压缩力学性能和本构关系研究

对某含铝炸药进行了准静态和动态压缩实验,得到了不同初始密度的材料在不同应变率下的应力-应变曲线;曲线表明,材料的压缩强度随初始密度及加载应变率的增大而增加;初步建立了材料在不同初始密度、不同应变率下的本构模型,拟合曲线与实验曲线吻合较好,对该炸药不同密度下的力学行为特征和应变率效应得到了较为系统的认识。

高应变率下硅橡胶的本构行为研究

硅橡胶是一种高分子聚合物,可以承受大变形,用途广泛。利用改进的分离式霍普金森压杆(SHPB)实验技术,对硅橡胶试样进行了不同应变率下的冲击压缩实验,基于实验数据,利用应变能函数构建了考虑应变率效应的材料本构形式。同时,实验过程中发现,在高应变率加载条件下,材料在压缩变形后出现了损伤线区,线区直径与加载应变率及试样尺寸之间存在一定的定量关系。

PBX炸药本构关系的实验研究

在SHPB装置上开展了某典型PBX炸药的单轴压缩、间接拉伸实验。利用入射波整形技术,结合半导体应变片和石英晶体联合测试的方法,实现了PBX炸药的应力平衡和恒应变率加载,得到了不同应变率下某PBX炸药的压缩应力应变曲线,初步建立了该炸药的修正Sargin唯象模型;开展了3种PBX炸药的动态巴西实验,通过高速摄影获得了炸药的破坏过程,结合数字相关技术,获得了试样裂纹附近的应变场分布,初步建立了描述3种炸药动态拉伸行为的修正Johnson-Cook模型。模型曲线与实验结果符合较好。

基于Mie散射理论的紫外光散射相函数研究

本文根据Mie散射理论,研究了四种典型大气条件下紫外光在大气传输中的散射相函数,并与常用的用于非紫外光散射相函数的三类经验公式进行了比较。研究结果表明:三种经验公式用于紫外光大气传输模拟存在一定的局限性。

军用紫外光学技术的发展

以紫外光在自由大气空间分布特性为基础,介绍了紫外光学技术在几种军事工程中的应用,主要包括紫外光通信、紫外告警、紫外侦察及紫外制导等技术,讨论了其系统的工作原理及特点,分析了军用紫外光学技术需要突破的关键技术和难点。

三氟化氯与碳氢燃料反应放能试验研究

在对三氟化氯与碳氢燃料反应机理进行分析的基础上,进行了密闭环境下三氟化氯与碳氢燃料的反应放能试验研究。结果表明:三氟化氯与碳氢燃料可以发生剧烈反应,释放大量的能量,将碳氢燃料部分雾化并喷出密闭空间,激活的碳氢燃料一旦接触空气,便诱发碳氢燃料的剧烈爆燃;在无氧条件下,三氟化氯与碳氢燃料爆炸反应所释放的能量相当于1.8倍TNT当量。

紫外光散射通信系统的数据传输速率影响因素的研究

无线紫外光局域通信是在短距离内实现全方位信息安全传输的有效途径之一,其中数据传输速率是该类通信系统的重要技术指标。从常用的紫外收发通信系统结构出发,研究无线紫外光局域通信数据传输速率的影响因素。研究结果表明:大气信道和紫外光源的选择对系统数据传输速率影响较大;由于大气散射信道的多径时延,系统的最大调制速率受到限制,当通信距离较短或天气环境较好时,系统的最大调制速率较高;紫外光源中,低压汞灯最大调制速率20kHz,紫外LED最大调制速率为几兆赫兹左右。相关研究成果为高速紫外光局域网络的设计与应用提供了参考。

含装甲钢和陶瓷板的钢纤维砼复合靶的抗侵彻实验研究

为考察装甲钢板和陶瓷板的抗侵彻特性,在钢纤维混凝土靶中分别加入两种不同厚度的装甲钢板和陶瓷板振动成型。在57mm轻气炮上进行了小尺寸射弹侵彻钢纤维砼复合靶试验,测量了不同速度的射弹在不同靶中的侵彻深度。研究表明,当装甲钢板的厚度在5mm范围内,射弹速度超过400m/s时,装甲钢板的厚度对侵彻深度的影响不明显。对含陶瓷板的钢纤维砼,当射弹超过一定速度时,射弹弯曲断裂。通过分析给出了射弹残余弹长与射弹的密度、射弹的动态屈服强度和垂直撞击陶瓷板的速度的函数关系,理论结果与实验数据基本一致。

单层密排刚玉球对深层侵彻弹防护效应的试验研究

利用长杆侵彻弹对几种含密排刚玉球层的钢纤维混凝土靶体进行了抗侵彻试验研究。结果表明,含刚玉球层的钢纤维混凝土可以使弹体发生偏转、弯曲,减小弹体的侵彻深度;刚玉球层的位置、以及刚玉球直径的大小对混凝土的抗侵彻性能有较大影响。

TNT装药爆轰的远场超压数值模拟研究

装药在空气中爆炸对目标的毁伤因素主要为峰值超压和比冲量,大当量的TNT装药在远场对目标毁伤的主要因素为峰值超压。利用AUTODYN-2D软件对1000 kgTNT装药在空气中爆炸的情况进行有一定地面爆高高度二维数值模拟,结果表明:在一定爆高高度的情况下较触地爆炸,近场(水平距离S<10 m)时峰值超压在随着h的增大而减小;远场(S>30 m)冲击波峰值到达时间较晚,在炸高与水平距离之比h/S=0.1时峰值超压达到最大值。研究结果对于冲击波峰值超压在远场的预测以及对目标的毁伤效果评估具有一定的参考价值。

PBX-9502炸药爆轰约束三明治试验的数值模拟研究

利用形式简单单项爆轰反应速率模型对PB X-9502炸药爆轰约束三明治试验进行了数值模拟,模拟结果与A lsam等人爆轰约束三明治试验及相应爆轰冲击动力学(D SD)分析结果的比较表明,该单项爆轰反应速率模型可以用来准确地模拟爆轰约束三明治实验。在结构一定情况下,爆轰波阵面的曲率半径与约束材料有关。

多元混合PBX炸药冲击起爆的多元Duan-Zhang-Kim反应速率模型研究

提出了多元混合PBX炸药孔隙塌缩热点模型新的处理方法,构建了新的细观反应速率模型,系列数值模拟结果与实验结果均一致,表明该细观反应速率模型可较好地描述和预测炸药组分配比及颗粒度对多元混合PBX炸药冲击起爆过程的影响。PBX炸药冲击起爆过程主要受热点点火过程和燃烧反应过程共同作用:HMX占主导成分的PBXC03炸药,起爆压力低,冲击起爆过程受热点点火影响较明显,热点点火后的燃烧反应速度较快,表现为加速反应特性;TATB占主导成分的钝感PBXC10炸药,起爆压力高,冲击起爆过程主要受点火后的燃烧反应过程控制,且点火后燃烧反应速度较慢,表现为稳定反应特性。

研究生学术水平要求引发的研究生教育学术规范思考

20世纪以来,高等教育越来越受重视,但其发展也存在着一些问题。现简要谈谈研究生学术水平要求引发的研究生教育学术规范思考。

方形钢筋混凝土板的近场抗爆性能

为了探讨钢筋混凝土板在爆炸载荷作用下的抗爆性能,对方形钢筋混凝土板在单向支撑条件下进行了近场爆炸加载实验,实验中采取TNT装药对钢筋混凝土板进行加载。并利用AUTODYN软件采用流固耦合算法,建立了混凝土和钢筋三维分离式实体模型,对钢筋混凝土板的动态响应过程进行数值模拟,且考虑应变率对钢筋和混凝土材料的动态本构特性的影响。模拟得到的钢筋混凝土板破坏现象与实验结果吻合较好。在此基础上,分析了不同质量的装药作用下钢筋混凝土板的损伤和破坏特征,合理展现了钢筋混凝土板从混凝土开裂、底部层裂碎片形成、钢筋屈服到混凝土板局部震塌的动态演变过程。研究结果表明,随着装药质量的增加,方形钢筋混凝土板的破坏模式逐渐由整体弯曲破坏转变为局部冲切破坏。

环境温度对星敏感器测量精度的影响

环境温度对星敏感器测量精度有一定影响。运用光机结合方法,研究环境温度对星敏感器测量精度的影响。在计算典型星敏感器光学系统热效应引起的结构参数变化的基础上,分析了星敏感器星点定位误差。计算结果表明:在视场角0°附近,环境温度变化对星点定位精度影响较小;通过材料匹配,减小系统温度焦移系数,可以减小环境温度变化引起的星点定位误差。热补偿设计后,在环境温度-20～60℃范围内,星敏感器最大测量误差仅为0.02″,约为原系统的1/7。

采用遗传算法确定炸药爆轰产物JWL状态方程参数

针对应用数值模拟软件(如DYNA2D)人工调整参数确定炸药爆轰产物JWL状态方程参数的繁琐性和不确定性,基于爆轰的ZND模型和JWL状态方程6个参数间必须满足的3个相容关系,以爆轰驱动圆管的数值模拟有限元程序DYNA2D为子程序,建立了采用遗传优化算法确定爆轰产物JWL状态方程参数的方法和程序,确定了PBXC03和PBXC10炸药爆轰产物JWL状态方程参数,应用确定的状态方程参数模拟爆轰驱动圆管过程,计算结果与实验结果符合良好,表明建立的用遗传优化算法确定爆轰产物JWL状态方程参数的方法和程序是合理可行的。

星敏感器光学系统的热/结构/光分析

星敏感器是高精度的航天器姿态测量器件,其性能受太空温度环境的影响。运用有限元法和光线追迹法,建立星敏感器光学系统的热/结构/光分析模型,研究光学系统温度分布与星敏感器测量误差的关系,得到了算例光学系统在温度均匀分布条件下的温度变化以及轴向温度梯度变化、侧向温度梯度变化与星敏感器测量误差的关系曲线;给出了算例光学系统热误差小于角秒量级的温度条件:均匀温度分布条件下温度变化量≤10℃、轴向温度梯度≤0.1310℃/mm、侧向温度梯度≤0.0325℃/mm,为高精度星敏感器光学系统热控制提供科学的依据。

石英压电晶体在霍普金森压杆实验中的应用

利用传统分离式霍普金森压杆(SHPB)对低密度、低波阻材料进行测试时,存在透射信号弱、试样在加载时间内难以达到受力变形均匀的不足.采用嵌入压电石英晶体技术测试微弱的透射信号,并监测试样两端应力平衡.实验测试了一种低密度聚氨酯泡沫,结果表明嵌入压电石英晶体技术可以大幅提高透射信号的幅值和信噪比,所测试的材料在应变率范围1 000～4 000 s-1内应变率效应不明显.

爆炸塔内壁特征点的反射压力数值模拟

采用LS-DYNA编码,对直径2 m的爆炸塔及其缩比模型的爆炸流场进行了数值模拟,给出了塔体内壁几个特征点的反射压力曲线,并与其中两个特征点的实测压力曲线进行了对比.研究结果表明:爆炸塔宜选择椭球封头,而非传统设计通常采用的球形封头,因为球形封头击波的会聚效应更强;用LS-DYNA这类商业软件来模拟爆炸流场,网格划分需尽可能细,不然模拟结果仅具有定性参考价值。