烧结温度、配比及粒径对Al-Teflon准静压反应的影响

为确定烧结温度、材料配比及粒径对铝-特氟龙(Al-Teflon)准静压反应现象的影响,利用万能实验机对Al-Teflon进行了准静态压缩试验。得到了烧结温度、配比及粒径影响下试件的应力应变曲线及反应率数据。利用扫描电子显微镜(SEM)进行了微观形貌分析。结果表明,烧结温度、材料配比及粒径均影响材料的力学特性,改变了材料的形变及裂纹形成模式,进而影响准静压起始反应的激发;同时,材料配比影响反应完全度,当材料配比偏离化学平衡配比时,出现不完全反应现象;而随粒径减小,反应烈度及反应速率增加。Al-Teflon能够发生准静压反应的材料-工艺范围为:烧结温度320~370℃,Al质量分数16%~36%,Al粉粒径小于12~14μm。     

弹体撞击作用下平纹织物的动态响应分析

利用LS-DYNA有限元软件模拟弹体撞击作用下平纹织物的动态过程,分析织物断裂前的变形特性以及能量吸收特性,讨论边界约束条件和弹体形状对织物动态响应的影响。结果表明:纱线应变能和纱线动能是弹体动能转变的最主要形式,在给定计算的时间内,对于四边无约束、对边固定约束和四边固定约束3种边界条件,不论弹头形状采用平头、半球头和卵形头中的哪一种,两者之和占弹体动能损失量的比例不小于74.6%。模拟结果还表明,边界约束条件和弹体形状对织物的变形、应力分布以及能量吸收特性均有明显影响。边界条件不同,纱线动能和纱线应变能占弹体动能损失量的比例会发生较大变化,织物的能量吸收特性也不同。弹体头部形状不同,受撞击区影响的纱线数目也不同,弹头越钝,织物中抽拔出的纱线数目越多。从织物结构的抗弹性能角度看,织物结构抗钝头弹体的穿透能力要优于尖头弹体。     

Al-PTFE-SiC反应材料制备及性能研究

采用模压烧结工艺制备了5类不同SiC含量的Al-PTFE-SiC试件,通过准静态压缩实验和落锤撞击实验,测得不同试件的真实应力应变曲线及撞击感度数据,并进行了对比研究。结果表明:在SiC质量分数为0~30%的范围内,随SiC含量的增加,Al-PTFE-SiC试件强度增大,撞击感度减小;在外界输入能量相同情况下,试件反应剧烈程度随SiC含量增大而降低。因存在应变率效应,Al-PTFE-SiC试件在不同应变率条件下呈现不同的力学特性及反应特性。     

HTa填充改性Al/PTFE反应材料的力学响应与侵彻毁伤

为了研究储氢钽粉（HTa）对铝/聚四氟乙烯（Al/PTFE）反应材料的材料密度和能量密度的影响,制备了4种不同HTa含量（5%,10%,20%,30%）的Al/HTa/PTFE和不含HTa的Al/PTFE圆柱体试件,通过霍普金森压杆实验和弹道枪撞靶侵彻实验,对材料的动态力学性能、点火阈值、撞击毁伤与释能特性进行了对比研究。结果表明,Al/PTFE和Al/HTa/PTFE均为弹塑性材料,应力-应变变化趋势一致。4种Al/HTa/PTFE材料点火阈值分别为4470,5620,5135 s-1和3948 s-1,点火延迟时间随HTa填料的增加呈先降后升的变化。与Al/PTFE反应材料相比,Al/HTa/PTFE弹丸在间隔靶之间的反应区显著扩大,对靶板造成严重黑色烧灼痕迹,产生积碳效果,侵彻能力与二次破片毁伤得到提升,能进一步增强材料的撞靶毁伤水平。     

多爆炸成形弹丸技术研究

介绍形成多爆炸成形弹丸的战斗部的基本结构及其结构设计方法,通过总结现有多爆炸成形弹丸成形技术,结合数值模拟结果和具体的应用实例,对MEFP装药结构及关键技术进行归纳。提出多爆炸成形弹丸技术的应用前景。     

水中冲击波对混凝土结构破坏的实验研究

利用实验方法研究浅层水中冲击波与混凝土结构的相互作用,探讨混凝土结构受水中冲击波作用的破坏机制。研究表明:浅层水中爆炸冲击波对混凝土结构的作用体现在冲击压缩和拉伸两个方面。由于水介质的流动性和各向同性,混凝土结构受冲击波的围压作用,使混凝土材料处于多向应力状态。分析结果表明:多轴应力状态是导致混凝土材料失效和断裂的最根本原因。     

不同起爆方式对水下深孔爆破危害效应影响的数值模拟

文章以连续介质力学和动力非线性有限元理论为基础,推导炸药、水底介质和水的多物质ALE(multi-material arbitrary lagrangian eulerian)控制方程,采用多物质ALE算法模拟了水下深孔爆破产生的水中冲击波、水底介质中应力波及爆破振动传播过程,并模拟了装药不同位置起爆时对爆破危害效应的影响。不同起爆方式产生水中冲击波由小到大的顺序为:顶端起爆,两端起爆,中间起爆,底端起爆;而爆破振动由小到大的顺序为:底端起爆,中间起爆,顶端起爆。     

基于虚拟原点概念的连续射流侵彻计算

对于沿射流长度方向具有线性分布速度的连续射流，经典的基于虚拟原点理论的射流侵彻关系式能很好的描述其侵彻行为。但对于非线性速度分布的连续射流，存在的虚拟原点不是唯一的。本文从对非线速度分布的射流的有限段线性近似和射流的应变率两个方面出发，讨论了虚拟原点概念在具有非线性速度分布的连续射流对目标侵彻深度计算中的推广问题。     

J积分法研究温度对Al-PTFE反应材料断裂韧性的影响

为探究聚四氟乙烯(PTFE)的温度引发相变特性对铝?聚四氟乙烯(Al?PTFE)反应材料断裂韧性的影响,通过开展准静态拉伸实验和断裂韧性实验,使用ASTM E1820单试样法中的归一化数据简化技术,对Al?PTFE的弹塑性断裂韧性进行J积分分析,结合试样断面微观形貌分析,明确了温度对Al?PTFE断裂韧性的影响。结果表明:随着温度的升高,Al?PTFE反应材料强度降低,断裂韧性增大,屈服强度和断裂韧性在跨越相变温度后呈现明显的突跃变化,裂纹扩展模式由脆性断裂转变为延性断裂。当PTFE处于结晶相Ⅱ状态时,能够拉伸形成的PTFE纤丝较少,而当温度升高,PTFE晶相向Ⅳ和Ⅰ状态转变时,稳定成形的PTFE纤丝能够通过局部塑性变形有效耗散外部能量,并依托缠绕桥接使裂纹尖端发生钝化,阻止裂纹扩展,从而提高材料断裂韧性。     

水下钻孔爆破的数值模拟

利用LS-DYNA对水下钻孔爆破岩石破碎过程进行了数值模拟,根据不同厚度水层覆盖条件下的爆破物理图像,结合岩石内3个单元的应力变化时程曲线,对起爆后10ms内岩石中的应力变化进行了分析;并根据岩石中裂隙的形成和发展情况,对爆破动载作用下水下岩石的破坏情况进行了相应的理论分析。模拟结果可应用于水下钻孔爆破的参数设计。