柔性材料对爆炸载荷的缓冲效应研究

建立了柔性材料桙钢复合壳体在爆炸载荷作用下应力波传播问题的完备方程组;使用有限元方法完成 了对复合壳体在爆炸载荷作用下应力波传播规律的系列数值模拟,并着重讨论了不同炸药层和柔性材料层厚度 对柔性材料与钢交界面载荷的影响。     

海绵橡胶非线性静动态力学特性和本构关系

针对海绵橡胶的物理特性展开了准静态单轴压缩实验和分离式Hopkinson压杆动态压缩实验,得到海绵橡胶材料的应力-应变曲线,并对材料的应变率效应及材料的变形和破坏特性进行深入分析,在此基础上给出材料的动静态本构关系。结果表明：海绵橡胶材料在准静态加载下,应变大于0.3时,应力-应变曲线才开始偏离坐标轴,表现出非线性特征;在冲击载荷下,海绵橡胶的应变率效应并不明显。     

化爆冲击波在90°拐角通道内的到时规律

对空气冲击波在90°拐角坑道内传播的到时规律及其影响因素进行了实验研究，在无量纲分析基础上建立了简化的工程模型。通过对实验数据拟合建立了可以对高能炸药在90°拐角坑道内爆炸产生的空气冲击波到达时间进行预计的公式，利用该公式可以进一步求得空气冲击波在90°拐角坑道内的传播速度。     

模拟余弦冲量载荷的柔爆索布局优化和实验验证

阐述了用柔爆索模拟强X光作用在圆柱壳外表面呈余弦分布的冲量栽荷的基本原理;结合模拟余弦的柔爆索在圆柱壳周围的布局问题,简述了遗传算法的基本流程;编制了基于遗传算法的柔爆索布局优化的计算程序,给出了算例,并进行了实验验证;对算例理论计算与实测结果的分析表明,遗传算法适用于多参数优化问题,实测冲量余弦分布的偏差约在10%内,实验结果与理论计算之间存在一定误差,需引入修正系数.     

硬化材料中的波传播与层裂效应研究

给出了简明有效的塑性本构关系及其在数值计算中的应用，并利用所建立的本构关系对高能炸药在钢板表面接触爆炸时钢板中应力波的传播及所产生的层裂现象进行了数值分析．对钢板材料采用理想塑性、各向同性硬化、随动硬化、联合的各向同性－随动硬化等模型进行了系统数值计算，从而得出了材料塑性硬化行为对波传播和层裂规律的影响，并进行了相应的分析．     

单次冲击六方氮化硼向立方型转化的研究

在70～95GPa的高压下,对低密相六方氮化硼进行冲击处理;实验结果发现,普通低密相六方氮化硼在单次冲击下部分转化为纤锌矿型和立方型氮化硼的混合物.根据晶体结构之间的对应性,文中对相变过程进行了探讨,认为六方氮化硼向纤锌矿型的转化其晶体结构无须发生切变;而向立方型氮化硼的转变其晶体的切变是必不可少的,这种相变主要依靠高压下位错运动而产生.     

爆炸冲击波在复杂坑道内传播规律的数值研究

研究二维爆炸流场中空气冲击波在复杂坑道内传播的机制.对多物质流采用Euler方法和NND格式,对爆轰产物采用JWL状态方程;自行编制二维爆炸模拟计算程序.试验结果与数值模拟基本相符,反映了爆炸冲击波在坑道内传播的详细过程.结果表明:采用穿廊式出入口,可以削弱进入坑道内55%的空气冲击波强度;采用穿廊加扩散室可以削弱进入坑道75%的冲击波强度.     

爆室内爆炸流场演化与壳体动力响应的数值模拟

为了研究中心装药爆炸后爆炸冲击波的产生、传播和壳体的动力响应的全过程,针对内爆炸载荷的特点,运用三维有限元编码与现场实测的方法对爆室内冲击波流场的演化及壳体动力响应规律进行了研究。结果表明:内爆炸加载容器的动力响应主要取决于首次压力脉冲;壳体的最大应变由近爆点向远爆点方向逐渐降低。研究结果为同类型爆室的工程设计提供了参考。     

双层介质抗爆炸震塌结构的性能研究

在明挖方式构筑的地下人防工程结构中，通常采用碎石土回填层与钢筋混凝土结构共同构成抗爆炸震塌结构。在弹级、爆炸深度等相同，抗爆炸震塌结构总厚度一定的条件下，碎石土回填层厚度和钢筋混凝土结构厚度是影响结构抗爆炸震塌的主要因素。为了研究抗爆炸震塌结构最佳的厚度比值，进行了现场模型试验及理论分析，结果表明，选择低阻抗的岩土介质做回填层，不仅取材方便，而且具有较好的消波吸能性能，同时给出了几种情况下构成抗爆炸震塌结构的最佳厚度比值及其选择原则。