冲击载荷下孔隙塌缩过程的数值模拟

爆炸压实过程中多孔体的孔隙闭合程度对压实效果起着决定性作用。利用LS-DYNA有限元程序,对无氧铜中的圆形孔隙塌缩过程进行了数值模拟。根据模拟结果分析得出,在6 GPa的冲击压力下,孔隙闭合时不同边界区域会发生爆炸焊接和射流侵彻,这2种结合机理可以使材料结合更牢固,提高材料的致密度和机械强度,实现高质量的爆炸压实。     

离子色谱法测定地表水中阴离子的研究

建立了离子色谱体系测定地表水中无机阴离子的方法。研究了离子色谱仪的各项工作条件,建立了有效的样品处理方法。以固体邻苯二甲酸和碳酸钠处理样品,百里酚酞作指示剂,用ＤＩＯＮＥＸ ＡＳ４Ａ－ＳＣ阴离子分析柱及电导检测器测定无机阴离子,变化色谱体系以满足不同样品测定的要求。方法操作简便、测定快速,已成功地用于地表水样测定,结果满意。     

基于SPH方法模拟30mm线膛炮波纹罩压垮过程的力学参数研究

为研究高旋转对30 mm聚能装药破甲作用的影响机理及自旋补偿原理，采用LS-DYNA有限元软件中的SPH方法模拟30 mm线膛炮波纹罩的压垮过程，得到粒子的实际运动可分解成向心运动与绕中心圆周切线运动，提出压垮过程的4个阶段:压垮前期、缓冲期、波纹槽区域粒子速度增大期和中心粒子相互作用期。射流形成层沿逆时针方向旋转，而形成杵体的材料以相反方向旋转。结果表明:波纹罩特殊设计可以补偿旋转扰动对30 mm聚能装药侵彻作用的负面影响。     

铜射流侵彻穿孔处的温度及微观组织研究

 分析金属射流侵彻钢靶后钢靶孔壁上残留的射流材料的微观组织,将有助于了解射流的超塑性动态变形以及射流在侵彻和冷却过程中的状态变化。通过对铜射流侵彻钢靶时钢靶侵彻孔壁处的组织进行分析,利用数值模拟和理论计算,对铜射流的侵彻过程进行研究,得到了侵彻后孔壁上铜射流的温度及晶粒度的变化曲线,分析结果与扫描电镜的观察结果吻合。通过对孔壁处铜和钢的微观组织进行观察,判断出铜射流在侵彻时没有发生熔化,而是发生了动态再结晶,并且晶粒在随后的冷却过程中发生了明显的长大,此外在铜冷却过程中也产生了孪晶。     

钴-杂环偶氮试剂配合物中钴存在型体的研究

2-(5-溴-2-噻唑偶氮)-5-二乙氨基苯酚(HL)或2-(2-苯并噻唑偶氮)-5-磺丙氨基苯酚(H_2L’)与钴(Ⅱ)反应和氧化形成的Co(Ⅱ)L_2和CO(Ⅲ)L_2·Cl或Co(Ⅱ)L_2’·(TBA)2和Co(Ⅱ)L_2’·TBA在C_(18)硅氧烷键合相和乙醇-氯仿或乙腈-水流动相之间分配。不同实验条件下取得的HPLC图上的不同色谱峰表明,最初形成的是不稳定的钻(Ⅱ)配合物,但很快被溶液中的氧氧化为稳定的钴(Ⅲ)配合物,KIO_4等强氧化剂和加热均可加速氧化。与迅速制备钴配合物所得的可见吸收光谱相比,放置一段时间或加热或加入强氧化剂所得的吸收光谱明显红移,由此确证配合物中不稳定的钴(Ⅱ)型体和稳定的钴(Ⅲ)型体的存在。电泳实验中配合物向正或负电极的移动也确证了两种钴型体的存在。     

泡沫材料对冲击波的衰减特性

对冲击波与开式、闭式泡沫作用及其在空气中的传播特性开展实验研究,探讨不同结构的泡沫材料对冲击波衰减的力学特征。通过定量分析泡沫材料对冲击波的超压峰值、正冲量的损失,分析冲击波入射、反射、透射的正冲量。实验结果表明, 泡沫材料对冲击波的衰减体现在对冲击波的反射衰减等方面,其中开式泡沫对冲击波的衰减效果比闭式泡沫稍好,且它们衰减冲击波的具体力学过程也不尽相同。     

爆炸冲击波对人体胸部创伤机理的有限元方法研究

通过建立简化的人体胸部三维有限元模型,模拟爆炸冲击波与人体胸部作用,根据人体胸部各个 器官的不同,选择合理的材料模型和参数,提出LS-DYNA有限元程序局部平面波改进方法,研究爆炸冲击波 与人体胸部作用的力学过程。依据人体胸部各个器官运动的速度差,预测创伤的区域分布;给出肺模型的压、 拉应力及剪切应力的变化规律,分析肺的创伤区域的分布,与解剖实验结果基本一致。对比Bowen创伤曲 线,证明人体胸部三维有限元模型可以有效得到冲击波创伤特征。     

柱形汇聚几何中内爆驱动金属界面不稳定性

采用自研的高保真度爆轰与冲击动力学程序，对柱形汇聚几何中内爆驱动金属材料界面不稳定性的动力学行为，进行了数值模拟研究。结果表明，首次冲击后至约12 μs，界面发展以RM（Richtmyer-Meshkov）不稳定性为主；12 μs后至冲击波聚心反弹加载前，界面聚心运动处于加速减速状态，界面发展由RT (Rayleigh-Taylor)不稳定性主导；冲击波聚心反弹加载后，界面发展又由RM不稳定性主导。另外，还研究了初始条件（初始振幅、初始波长、钢壳初始厚度和几何构型）对柱形内爆驱动金属材料界面不稳定性的影响。结果显示:初始振幅较大时振幅增长也较大；初始波长较小（模数较大）时振幅增长较小，而且存在一个截止波长；钢壳厚度会抑制扰动增长，也存在一个截止厚度；几何汇聚效应会使扰动增长速度更快。     

多模态RM不稳定性对初始扰动条件的依赖性分析北大核心CSCD

利用可压缩多介质黏性流动和湍流大涡模拟程序MVFT,对多次冲击作用下的三维多模态Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性发展及其对初始扰动条件的依赖性进行了数值模拟分析。湍流混合区宽度在初始冲击后以幂次律增长,在反射冲击后和第一次反射稀疏波作用后,以具有不同增长因子的指数规律增长,在第一次反射压缩波作用后近似以线性规律增长;而湍流混合区统计量则以类似的规律衰减。多模态RM不稳定性发展对初始扰动条件有很强的依赖性,主要体现在初始冲击后至反射冲击前和反射冲击后至第一次反射稀疏波作用前这两个阶段,即在第一次反射稀疏波作用后,湍流混合区的发展逐渐失去对初始扰动条件的记忆。     

爆轰产物JWL状态方程应用研究

 通过对凝聚态炸药爆轰产物JWL状态方程的研究,提出了一种确定JWL状态方程参数的γ拟合法,即利用γ律状态方程来拟合JWL状态方程参数。这种新方法不需进行圆筒试验,与现有方法比较,具有经济、安全、方便、准确的特点。利用这种方法拟合确定了4种常用炸药TNT、C-4、PETN、HMX的JWL状态方程参数,通过与圆筒试验法得出的JWL状态方程p-V曲线进行对比,证明γ拟合法具有较高的精度,完全可以满足计算爆炸力学的应用。