损伤炸药的冲击起爆数值模拟

通过对炸药化学反应速率方程的分析,建立了基于KIM弹粘塑性球壳塌缩热点模型原理的三项式整体化学反应速率方程模型. 运用遗传算法确定了反应速率方程相关参数,通过与Forest-Fire反应速率模型数值模拟结果对比验证所建模型的合理性. 将所建反应速率方程模型嵌入有限元程序对PBX炸药起爆过程进行数值模拟,数值模拟结果与试验结果吻合较好,可以描述分析受冲击加载造成孔隙率、颗粒尺寸等变化的损伤炸药的冲击起爆过程.     

高速冲击下胀环结构缓冲器关键参数对缓冲效能影响的数值模拟

本文在介绍胀环结构缓冲器降低弹载设备过载原理的基础上,应用LS-DYNA对其两个关键参数壁厚和半锥角进行数值模拟,得到弹载设备过载值随参数变化的关系. 结果表明:弹载设备过载随半锥角和壁厚呈线性变化关系,且半锥角α=24°、壁厚t=5 mm时,可获得最优缓冲时间.     

低密度材料用于串联战斗部可行性研究

为研究浮法玻璃、合成树脂和有机玻璃3种低密度材料用于串联战斗部前级药型罩的可行性,用Autodyn-2D对3种低密度射流的成型以及对爆炸反应装甲的引爆过程进行了数值模拟.结果表明,与铜射流相比,低密度射流在同等条件下具有更高的头部速度,更大的射流直径以及良好的延展性,并能够快速而且有效的引爆爆炸反应装甲内的装药.初步验证了3种低密度材料用作串联战斗部前级药型罩材料的可行性.     

爆炸冲击波致颅脑冲击伤数值模拟研究

爆炸冲击波作用头部导致的颅脑冲击伤已成为战斗医学救治中的“标志性损伤”,而爆炸冲击波作用头部时与头部相互作用过程及致伤机理尚不明确. 为了找出爆炸冲击波与头部相互作用时空气压力场变化规律及颅脑动态响应特性,进行了爆炸冲击波作用头部数值模拟研究. 建立了具有典型人体头部结构的三维有限元模型,针对Nahum尸体头部撞击实验对头部有限元模型的有效性进行了验证;基于验证的头部有限元模型,对爆炸冲击波作用头部进行数值模拟,得出了冲击波与头部相互作用时空气压力场变化规律;对头部颅内压变化情况进行分析,得出了冲击波从正面作用头部后额叶、顶叶脑组织压力会出现高频的正负压周期性波动,且会出现较高的压力峰值,为易受损区域.      

草龟龟壳拱形结构承载特点分析

乌龟在经过亿万年的生物进化,结构、形态和功能等都得到全面的优化。以中华草龟龟壳为研究对象,利用CT断层扫描技术和MIMICS、Geomagic studio逆向工程软件,实现了草龟龟壳结构的三维模型重构。利用LS-DYNA有限元软件对龟壳的拱形结构进行了低应变率下的压缩数值仿真。分析比较了龟壳拱形结构与圆拱形结构的承载特点。结果表明:与相同体积的圆拱形结构相比,龟壳拱形结构有较高的结构刚度,可以承受更高的压力;在压缩量相同的条件下,龟壳拱形结构能够保持较大的内腔容积。龟壳拱形结构对于薄壳类结构的设计具有一定的借鉴作用。