爆炸冲击

摘要： 聚脲作为一种超弹性聚合物材料,具有显著的应变率效应和极高的断裂延伸率,加之施工方便、环境适应性强等特点,近年来得到国内外学者的广泛关注。本文从聚脲的动态力学性能、聚脲在结构爆炸防护中的应用等几个方面对聚脲在舰船抗爆防护领域的现状进行了总结和分析,提出了当前仍存在的问题,并对今后的研究提出了建议和展望。

摘要： 为克服管土耦合分析中土体分层、压缩、运移、流变等大变形问题,传统有限元分析技术需借助新的土体模拟及耦合方法。其中,基于纯拉格朗日的粒子法(PM)和细观离散单元理论的离散元法(DEM),因其在土体大变形领域的独特优势而得到广泛关注。针对管道沿线最常见的地质灾害和第三方扰动行为,利用光滑粒子流体动力学(SPH)分析土质滑坡大变形、黏性泥石流冲刷下管道的受力变形特征,获取管道受土中近场爆炸冲击下的动态响应规律,精确模拟了爆炸土中成腔、土体层裂、压缩等现象,联合离散元法中的颗粒流软件(PFC)与三维有限差分程序(FLAC 3D)再现挖机多铲掘进下土体的运移过程,得到管体的载荷累积效应。多次实践表明:以SPH为代表的粒子法和以PFC为代表的离散元法均能较好解决管土耦合分析中土体的非线性大变形问题,引入流体动力学手段,达到了土体变形研究方法多元化的目的,为进一步研究土中多物理场耦合响应机理奠定了基础。

摘要： 以爆炸冲击试验台架为研究对象,引入结构化任意拉格朗日-欧拉算法(S-ALE)模拟爆炸冲击波,对爆炸冲击作用下试验台架的动态响应进行数值模拟分析。采用传统的任意拉格朗日-欧拉算法(ALE)建立分析模型,比较这2种算法的仿真结果,并与实爆试验结果进行对比。结果表明:S-ALE算法在模拟爆炸冲击过程中避免了爆炸冲击波的渗漏,并且计算时间比ALE算法更短。S-ALE算法计算结果与试验结果更接近,计算精度更高。

摘要： 考虑炸药起爆、冲击波传播、冲击波与结构的相互作用以及结构的动态响应等复杂过程,基于Lagrange-Euler耦合算法,建立了水底隧道水下爆炸的全耦合数值仿真模型。通过与爆炸试验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性;研究了水下爆炸冲击荷载作用下的水底隧道的毁伤破坏过程、空间分布规律及破坏模式。结果表明:水底隧道的破坏模式不仅与隧道自身的动力特性有关,还取决于起爆距离及炸药当量等;隧道的破坏模式为局部冲切或剥落破坏、弯曲破坏伴随着局部剥落破坏以及整体弯曲破坏。

摘要： 利用爆炸冲击装置对AISI304不锈钢板进行了爆炸冲击试验。通过XRD、TEM、EBSD等表征方法,研究了爆炸冲击后AISI304不锈钢板的微观组织演变、马氏体相变特征和晶体学位向关系,探讨了爆炸冲击下马氏体的相变过程。结果表明:爆炸冲击下,奥氏体晶内产生了α马氏体,伴随少量ε马氏体相变;α马氏体位于变形带内部和变形带交叉处,其形核位置限制在变形带内部,α马氏体与母相奥氏体具有K-S位向关系和西山位向关系;ε马氏体形核于大量层错处,其晶界形貌平直,ε马氏体与母相奥氏体保持[110]γ∥[1120]ε和(0001)ε∥(111)γ位向关系;ε马氏体相变与层错的形成有关,而α马氏体相变与变形带、孪晶等微观缺陷的形成和交叉密切相关。

摘要： 为研究十氢十硼酸双四乙基铵([(C_(2)H_(5))_(4)N]_(2)B_(10)H_(10),BHN‑10)在爆炸冲击作用下的反应特性,采用电爆炸等离子体冲击和炸药爆炸冲击两种方法,对BHN‑10在冲击作用下的反应历程及分解产物进行了研究。结果表明,BHN‑10在电爆炸等离子体冲击下的气体分解产物为碳烷烃、烯烃、炔烃等有机可燃气体。BHN‑10对于炸药爆炸冲击作用具有较好的安定性,25 GPa以上炸药爆炸冲击波无法使BHN‑10燃料发生分解,爆炸热作用是BHN‑10发生反应的主要因素。BHN‑10在炸药爆炸冲击下,8 ms后发生燃烧反应,燃烧反应从中心位置出现,持续时间达到200 ms以上。HMX与BHN‑10的混合物,在爆炸冲击作用下火球的扩散速度加快,燃烧时间与BHN‑10燃料相当。

摘要： 基于经验证的ALE建模方法,通过LS-DYNA有限元软件建立典型飞机机翼爆炸冲击毁伤模型,分析爆炸当量、爆炸间距以及爆炸方位等对典型飞机机翼在爆炸冲击波毁伤下的影响。结果表明:在爆炸冲击波作用下,蒙皮首先出现局部凹陷变形,随后变形程度迅速扩大,但内部长桁/翼肋结抑制沿蒙皮变形,随蒙皮进一步变形,在长桁/翼肋交接处产生初始撕裂裂纹,并迅速扩展;爆炸当量、爆炸距离和爆炸方位等对机翼的损伤范围及损伤模式都有较大的影响;随着TNT当量增加/爆炸距离减小,机翼蒙皮越早产生变形,且变形程度越大;爆炸点位于机翼前侧,导致机翼前缘结构大变形,影响气动特性;爆炸点位于机翼后侧,可能导致操纵面失效。

摘要： 为了更加全面、快速和准确地评估爆炸冲击对车内乘员盆骨与腰椎的损伤,该文根据广义半正弦波波形特征,利用Hypermesh与Ls-dyna软件进行建模与仿真,结合座椅跌落试验与整车爆炸冲击试验展开研究。研究表明:广义半正弦波参数之间存在主效应与交互效应,脉冲前沿宽度对于损伤影响最大,脉冲峰值影响最小。研究结果能够在一定范围内克服大型军用车辆爆炸试验缺少测试假人的问题,为快速评估车体与座椅的防护效能提供方法,减少工程设计成本。

摘要： 加筋板在结构防护领域有着广泛应用,在复杂战场上易受多次冲击波作用,形成损伤甚至破坏,其防护性能直接影响着武器装备的使用寿命。基于金属材料高应变速率的本构方程和结构动力响应分析方法,运用数值模拟的方法分析了多次冲击波作用下加筋板结构的动态响应,获得了加筋板结构形式、边界条件对加筋板动态响应的影响规律。揭示了不同构型加筋板在多次冲击波作用下不同的失效模式,以及随冲击次数的增加,不同失效模式的转化过程。此外,研究发现:随边界约束能力的减弱,加筋板的失效模式由边界处的拉伸撕裂转变为加强筋的断裂。研究结果对工程中的冲击防护问题具有指导意义。

摘要： 1概述舰船作为水面或水下各种作战装备的平台,易遭受各种反舰武器的攻击。二战中大量战舰在非接触式爆炸冲击作用下船体结构及设备产生一定级别的损伤和破坏,战舰因此失去战斗力。因此,现代舰船设计时都应进行抗冲击试验,对不能进行抗冲击试验的设备应进行抗冲击设计分析,以检验设备的抗冲击能力。

摘要： 空中爆炸冲击荷载作用下,充水和内空(空气介质)管道的动力响应是一个值得研究的问题.利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,运用非线性动力学基本理论和算法,适当选取材料及本构关系,建立合适的计算模型,对空中TNT炸药爆炸冲击荷载下,充水和内空管道的动力响应规律进行了数值模拟分析.通过数据分析可以得出:爆炸冲击荷载下,在等量炸药的条件下,充水管道的变形量、单元位移、单元压强峰值及背爆面压强变化率较内空管道低,随着炸药量的增加,这些参数的增加速率也均低于内空管道;充水管道抗变形能力更强,稳定性更高.

摘要： 爆炸冲击问题模拟通常利用有限元、有限差分、离散元和无网格法,每种数值方法都有不同的优势与不足,像有限元等方法在处理塑性大变形和破损时,网格发生畸变缠绕,导致计算效率和数值精度严重下降,甚至无法得到正确结果.为了解决传统计算方法的缺陷,本文应用物质点法以及显式积分算法对炸药爆轰和爆炸焊接等典型的爆炸冲击问题进行三维数值模拟,不仅避免了网格重新划分问题,而且也为爆炸冲击数值计算与可视化分析提供了有效的思路和可行的方法.

摘要： 为提高爆炸冲击去磁脉冲发生器的输出功率及磁电转换效率,建立了发生器磁电转换过程的理论计算模型,分析了不同冲击条件及磁体性能对发生器输出功率的影响.模型从经典电磁场理论出发,推导了感生电动势随时间变化的动态函数,获得了负载端输出电流及电压的理论计算方法.计算表明,发生器的感生电动势大小取决于磁体内的冲击波传播速度、磁体的剩余磁感应强度、磁体的内禀矫顽力、磁体半径以及线圈匝数,磁体的长度会影响感生电动势的脉宽.采用炸药平面波冲击加载钕铁硼永磁体的方法,进行了爆炸冲击去磁脉冲放电实验,测量了输出电压及电流曲线,计算的发生器输出电流与实验得到的结果较一致.

摘要： 随着反舰武器爆炸威力越来越大,作为最后一层防护手段的被动防御技术即爆炸冲击防护必将对现代舰船的发展产生重大影响.从武器种类、毁伤机理、防护技术等层面,从空中爆炸和水下爆炸角度系统地阐述舰船爆炸冲击防护技术的内涵,梳理了国内舷侧防雷舱、复合夹心结构、箱式框架船体结构、舷侧泄爆结构、设备及人员爆炸冲击防护、水雾抑制冲击波、新概念抗冲瓦等7种技术的发展情况.最后,从爆炸冲击波阻挡、转移、耗散、缓释等4个方面探讨了未来舰船防护技术的发展方向.

摘要： 用静力修正法和虚功原理,推导出了爆炸冲击荷载作用下弹性支撑梁弹塑性动力响应的解析表达式,其中第一、二阶振型的影响用振型叠加法计算,其余高阶振型的影响用拟静力法计算.分析了爆炸冲击持续时间和弹性系数对梁动力响应的影响.结果表明:当冲击持续时间小于简支梁半个自振周期时,可看作短时荷载,与刚性支撑相比,弹性支撑可有效降低梁跨中截面弯矩和相对位移,从而提高梁的抗爆承载力,且弹性系数越小,减振效果越好,但会引起较大端部位移.当持续时间大于简支梁半个自振周期时,可看作长时荷载,在冲击作用阶段,弹性支撑能够起到减振作用,但在残余振动阶段,若弹性系数选取不当,会使梁跨中截面弯矩增大,出现振动反弹,反而会降低梁的抗爆承载力,此时宜加设阻尼支撑.

摘要： 为了研究某军用卡车油箱对爆炸冲击的防护强度,建立了炸药爆炸冲击油箱有限元模型.提出了以油箱所能承受的最大TNT当量为表征参数的爆炸冲击防护强度这一概念,通过在相同的爆炸条件下不同TNT当量有限元模型进行仿真计算,并利用仿真计算估算出该军用卡车的防护强度.针对爆炸过程中油箱的变形情况,提出合理的改进措施,并对改进后的结构进行不同TNT当量的仿真试验,估算出改进后油箱的爆炸冲击防护强度.

摘要： 考虑现实生活中城市地铁隧道内可能出现意外或恐怖袭击爆炸事件,运用有限元软件数值模拟爆炸过程,分析爆破荷载作用下隧道管片的变形、振速、内力及地表的变形情况,分别选取三种不同管片接头模型进行对比,结果表明:爆破荷载作用对隧道管片的影响较大,管片竖向位移、水平位移均随时间而变化,产生背离隧道的变形,其中竖直位移、水平位移分别是拱顶与拱底、两拱腰处最大;管片振动速度随着爆破荷载集中力的改变发生相应的变化;爆破荷载作用对地表的影响较小,其竖向位移随着地表与炸源正上方位置距离的增大逐渐减小;采用不同接头模型不改变管片变形、振速和地表变形的变化规律,只改变大小;隧道管片内力随时间先增大后减小,整体管片出现应力分布不均匀,采用局部刚度折减法时管片的内力明显区别于整体刚度折减法与不折减法,折减区管片内力较大,整体管片内力分布不均匀现象更为明显.

摘要： 射孔作业时射孔管柱的爆炸冲击动力学响应成为油、套管柱系统振动、变形乃至损伤的主要原因.为研究射孔枪内爆炸冲击波加载规律以及尤其引发的管柱动力学响应规律,建立包含一枚射孔弹的射孔系统有限元模型进行数值计算.所得数值计算测点应变值与地面试验数据相对误差不超过10％.进一步分析发现:射孔弹爆炸加载过程中射流冲击作用效果最为显著;射孔弹壳体对爆炸产物的约束作能够有效降低爆炸冲击对枪管的加载(损伤);相邻射孔弹爆炸冲击将会在弹间交汇、叠加,耦合结果与相位、弹间距相关.

摘要： 在爆炸冲击荷载下,往往会发生火灾,继而可能引起建筑物的整体倒塌破坏.近些年来,国内外学者对爆炸与火联合作用下钢框架及构件的破坏机理进行了广泛而深入的研究.综述近些年来国内外爆炸与火联合作用下结构和构件破坏的研究成果和最新进展,给出未来需要解决的问题.国内外学者对于爆炸和或联合作用下钢结构性能的研究已经取得了很多进展，但仍存在着诸多不足:如虽然已经有了许多考虑高温、高应变率的本构关系，但针对爆炸和火灾同时作用下材料性能的研究较少，尤其是建筑结构在高温、高应变率下的动态力学性能研究较少。爆炸和火灾同时作用下，构件的响应规律、结构失效模式、倒塌机制机理研究较少。

摘要： 为了得到某船用钢的动态力学性能及本构关系,运用静态试验机及分离式霍普金森压杆加载装置,在应变率为0.000333～2571s-1范围内得到了准静态拉伸及动态压缩条件下的应力应变曲线.对比了Cowper-Symonds(CS)模型和Johnson-Cook(JC)模型,并基于CS模型对应变硬化效应进行了修正.结果表明:某船用钢具有明显的应变率强化效应和非线性应变硬化效应,CS模型比JC模型更能准确描述其应变率强化效应.

摘要： 本发明公开了一种覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压计算方法，步骤一、弹药在覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压试验；步骤二、弹药在覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压计算公式的建立；步骤三、拟合弹药在覆盖中爆炸时地下工程内部爆炸冲击波超压计算公式中的数值；步骤四、弹药在覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压的计算。这种覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压计算方法，在不通过爆炸试验的情况下，根据量纲分析所得到的计算覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压的计算公式，直接计算出覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压的数值，提高了计算覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压的便捷性和计算效率。

摘要： 本发明涉及一种模拟深水环境爆炸试验用容器内爆炸冲击波压力测试装置。其技术方案是：在模拟深水环境爆炸试验用容器(4)的内壁上部和下部对应地固定有上部金属杆(1)和下部金属杆(11)；在球形炸药(2)一侧垂直地连接有3~8根铁丝(10)，每根铁丝(10)的上端和下端与上部金属杆(1)和下部金属杆(11)对应连接；每根铁丝(10)分别固定有压电式传感器(5)，每个压电式传感器(5)与球形炸药(2)位于同一水平线上，每个压电式传感器(5)通过各自的同轴测试电缆(3)与数据采集卡(9)电连接，数据采集卡(9)通过网线(8)与计算机(7)连接，计算机(7)内装有爆炸冲击波压力测试软件。本发明具有测试准确、安全可靠、安装方便和成本低廉的特点。

摘要： 本发明公开了一种可实现材料水下爆炸冲击波冲击压缩的等效加载实验装置。主要包括发射系统、测速系统、水舱系统、液压系统、测量系统共五个部分。发射系统与水舱系统呈一字型水平布置，发射系统发射管口与高压水舱头部端口相对，测速系统安装在发射管口，水舱系统主体部分包括两水舱和一透射杆。利用子弹撞击水舱系统，可将子弹的动能转化为水舱内冲击波的能量。本发明可在不使用炸药条件下获得多种水深环境下的爆炸冲击波，同时可完成对多种材料的水下爆炸冲击波作用下的动态冲击压缩力学行为分析，具有可重复性强，安全性高，实验成本低，操作简单等优点。

摘要： 本发明涉及一种用于爆炸材料爆炸冲击模拟的欧拉域划分方法，包括如下步骤：步骤一：计算爆炸材料的几何尺寸；步骤二：绘制圆柱体爆炸材料冲击的欧拉域并分割成流体域和爆炸材料域；步骤三：对欧拉域的端面进行划分，对流体域划分为多个同心圆弧面；步骤四：根据步骤三的划分结果进一步划分为二维结构化单元，将二维结构化单元拉伸生成爆炸材料冲击的欧拉域单元。通过对欧拉域单元进行划分设置能够简化仿真模拟前的网格划分的处理难度和时间，还能有效的控制欧拉域单元的质量，同时也能保证欧拉域单元具有爆炸材料为中心等距离扩散的特征，使欧拉域单元满足爆炸冲击波传播规律和捕捉爆炸冲击波的特征的参数，提高仿真计算效率和准确性。

摘要： 本发明公开了一种覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压计算方法，步骤一、弹药在覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压试验；步骤二、弹药在覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压计算公式的建立；步骤三、拟合弹药在覆盖中爆炸时地下工程内部爆炸冲击波超压计算公式中

摘要： 本发明涉及一种模拟深水环境爆炸试验用容器内爆炸冲击波压力测试装置。其技术方案是：在模拟深水环境爆炸试验用容器(4)的内壁上部和下部对应地固定有上部金属杆(1)和下部金属杆(11)；在球形炸药(2)一侧垂直地连接有3~8根铁丝(10)，每根铁丝(10)的上端和下端与上部金属杆(1)和下部金属杆(11)对应连接；每根铁丝(10)分别固定有压电式传感器(5)，每个压电式传感器(5)与球形炸药(2)位于同一水平线上，每个压电式传感器(5)通过各自的同轴测试电缆(3)与数据采集卡(9)电连接，数据采集卡(9)通过网线(8)与计算机(7)连接，计算机(7)内装有爆炸冲击波压力测试软件。本发明具有测试准确、安全可靠、安装方便和成本低廉的特点。

摘要： 本实用新型涉及一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块，所述的冲击块整体为长方体结构，包括自上而下依次设置的钢板层、铝板缓冲层和粘弹性材料层，所述钢板层的上端面与外部驱动装置固连，钢板层的下端面固连有铝板缓冲层，铝板缓冲层的下端面固连有用以与试件相接触的粘弹性材料层，所述的粘弹性材料层其下端面设置有均布的正四棱锥。本实用新型通过设计三种不同材料层的结构，使得冲击块整体对驱动冲击块的活塞杆端造成的回弹较小，可延长实验设备的使用寿命，同时，所模拟出的波形更接近真实爆炸冲击波的波形。

摘要： 本实用新型涉及未爆弹药销毁技术领域，具体而言涉及巷道式废旧爆炸物销毁爆炸冲击波测试传感器固定器，包括：支撑杆，所述支撑杆的外壁设有传感器夹套；支撑脚，设置在所述支撑杆的底端，用于支撑所述支撑杆；其中，在所述支撑杆的外壁设有卷线盘，且所述卷线盘被设置在所述支撑杆的下部。本实用新型在支撑杆的下部设有卷线盘，由于在冲击波测试中，需要等间距的设置多个传感器，收纳时不可避免的需要将线缆收卷，为了方便对线缆进行收卷，线缆盘设置在支撑杆下部有利于卷线和放线，便于传感器的布设和收集，同时卷线盘收卷线缆也增加了整体的配重，并使支架的重心降低，以提高支架的稳定性，防止被爆破的冲击波振倒。

摘要： 本实用新型涉及未爆弹药销毁技术领域，具体而言涉及巷道式废旧爆炸物销毁爆炸冲击波综合测试系统，包括：多个压力传感器，被设置在距离爆破点预定间距的巷道内；数据采集部件，与多个所述压力传感器信号连接，用于接收压力传感器采集到的爆破冲击波数据。本实用新型在距离爆破点预定范围内设置了多个压力传感器，通过压力传感器反映出在爆破冲击波经过时，空气中的压力值，利用数采仪和传感器配合形成空气冲击波测试系统，获得的冲击波数据准确方便，工作量小，能计算出冲击波在不同距离时的峰值以及衰减量等，再与爆破当量进行匹配，即可获得在不同爆破当量下的安全距离，有利于爆破销毁工作的进行。

摘要： 本实用新型涉及一种模拟深水环境爆炸试验用容器内爆炸冲击波数据采集装置。其技术方案是：在模拟深水环境爆炸试验用容器（4）的内壁上部和下部对应地固定有上部金属杆（1）和下部金属杆（8）；在球形炸药（2）一侧垂直地连接有3~8根铁丝（7），每根铁丝（7）的上端和下端与上部金属杆（1）和下部金属杆（8）对应连接，靠近球形炸药（2）的第一根铁丝（7）与球形炸药（2）的距离为200mm~400mm；每根铁丝（7）分别固定有压电式传感器（5），每个压电式传感器（5）与球形炸药（2）位于同一水平线上，每个压电式传感器（5）通过各自的同轴测试电缆（3）穿出电缆转接盘（6）。本实用新型具有测试准确、安装方便和成本低廉的特点。