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超高速撞击充气压力容器前壁穿孔试验及预报 预览
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作者 盖芳芳 闫龙海 +2 位作者 高国付 于月民 唐玉玲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期41-45,共5页
针对球形弹丸超高撞击充气压力容器前壁损伤问题,采用试验与理论分析相结合的方法进行研究。用二级轻气炮进行超高速撞击试验,获得了压力容器前壁损伤特性,试验结果表明:容器前壁损伤均为圆形穿孔,穿孔直径与弹丸撞击速度近似呈线性关系... 针对球形弹丸超高撞击充气压力容器前壁损伤问题,采用试验与理论分析相结合的方法进行研究。用二级轻气炮进行超高速撞击试验,获得了压力容器前壁损伤特性,试验结果表明:容器前壁损伤均为圆形穿孔,穿孔直径与弹丸撞击速度近似呈线性关系,并且容器内压对穿孔直径影响不大。基于试验结果,考虑弹丸未破碎及破碎两种模式,将弹丸冲塞穿孔的能量等效为局部均布载荷对容器前壁的作用,建立了容器前壁穿孔预报模型,并通过与试验结果的比较验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 超高速撞击 充气压力容器 穿孔 撞击试验 预报模型
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芳纶/环氧纤维复合材料超高速撞击特性研究
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作者 苗常青 徐骅东 +1 位作者 杜明俊 祖振南 《实验力学》 CSCD 北大核心 2019年第4期609-615,共7页
对芳纶/环氧复合材料的超高速撞击特性进行了实验研究,分析了芳纶/环氧复合材料撞击损伤区域的破坏形式和损伤特性,提出了以纱线断裂数目、穿孔体积等作为撞击吸能特性的表征参数,得到了芳纶/环氧纤维复合材料的超高速撞击防护性能和破... 对芳纶/环氧复合材料的超高速撞击特性进行了实验研究,分析了芳纶/环氧复合材料撞击损伤区域的破坏形式和损伤特性,提出了以纱线断裂数目、穿孔体积等作为撞击吸能特性的表征参数,得到了芳纶/环氧纤维复合材料的超高速撞击防护性能和破坏规律,并讨论了撞击过程中的能量转换和传递过程。结果表明:随着厚度增加,芳纶/环氧复合材料超高速撞击防护性能也相应提高,但其防护效率却有所降低。当厚度较薄时,芳纶/环氧复合材料会被超高速弹丸直接贯穿;随着厚度增加,复合材料撞击损伤机理发生改变,复合材料发生层间开裂现象,并对弹丸产生分层破碎效应。 展开更多
关键词 复合材料 超高速撞击 损伤 吸能
钨合金柱形弹超高速撞击水泥砂浆靶的侵彻深度研究 预览
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作者 钱秉文 周刚 +7 位作者 李进 李运良 张德志 张向荣 朱玉荣 谭书舜 景吉勇 张子栋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期136-144,共9页
为探索钨合金柱形弹超高速撞击水泥砂浆靶的侵彻深度随撞击速度变化规律,利用二级轻气炮开展了?3.45 mm×10.5 mm的克级93 W钨合金柱形弹以1.82~3.66 km/s的速度撞击水泥砂浆靶的实验,利用CT图像诊断技术获得了侵彻深度和残余弹长... 为探索钨合金柱形弹超高速撞击水泥砂浆靶的侵彻深度随撞击速度变化规律,利用二级轻气炮开展了?3.45 mm×10.5 mm的克级93 W钨合金柱形弹以1.82~3.66 km/s的速度撞击水泥砂浆靶的实验,利用CT图像诊断技术获得了侵彻深度和残余弹长随撞击速度的变化规律,对超高速撞击过程进行了数值模拟,结合数值模拟结果进一步分析了超高速撞击物理过程。结果表明:(1)超高速撞击条件下成坑是弹坑+弹洞型;(2)侵深-速度曲线呈现先增大后减小的现象,在弹速2.6 km/s附近存在侵彻深度极大值,约为8.5倍弹长,相对于中低速侵彻的深度并没有显著优势。(3)通过基于数值模拟得到的弹靶界面压力时程曲线将侵彻过程分为4个阶段,其中准定常侵彻阶段和第三侵彻阶段是决定总侵深的主要阶段。(4)随撞击速度增加,弹体侵蚀逐渐剧烈,此时准定常侵彻阶段的侵深变化不大,而第三侵彻阶段中的刚体侵彻部分大幅降低,导致总侵深大幅降低,使总侵深曲线呈现先增大后减小的现象。 展开更多
关键词 超高速撞击 侵彻深度 二级轻气炮 水泥砂浆靶 CT图像诊断
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纤维编织材料超高速撞击特性实验研究 预览
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作者 苗常青 徐铧东 +2 位作者 靳广焓 孙甜甜 祖振南 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期108-114,共7页
与铝合金等材料相比,纤维编织材料具有质量轻、可柔性折叠等优点,可应用于柔性充气展开防护结构,进而构建多屏、大间距防护结构,提升防护效率。考虑不同性能纤维编织材料对多屏防护结构防护性能的影响,通过实验研究了不同材料制成的多... 与铝合金等材料相比,纤维编织材料具有质量轻、可柔性折叠等优点,可应用于柔性充气展开防护结构,进而构建多屏、大间距防护结构,提升防护效率。考虑不同性能纤维编织材料对多屏防护结构防护性能的影响,通过实验研究了不同材料制成的多屏防护结构对空间碎片的防护性能,防护屏材料包括玄武岩纤维编织材料、芳纶纤维编织材料及铝板。在超高速弹丸撞击载荷作用下,与多屏铝板防护结构相比,多屏纤维编织材料防护结构具有更高的防碎片撞击效果;对多屏纤维编织材料防护结构来说,前两屏采用玄武岩纤维编织材料,后两屏采用芳纶纤维编织材料时,防护效果更好,说明多屏防护结构的前置防护屏采用软化温度较高的无机纤维编织材料时,可能会更好地破碎弹丸,从而提高防护结构的碎片撞击防护性能。 展开更多
关键词 纤维编织材料 超高速撞击 空间碎片 多屏防护结构
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球形弹丸超高速撞击靶板时背表面材料破碎的数值模拟分析 预览
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作者 郝伟江 龙仁荣 +2 位作者 张庆明 陈利 龚自正 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期77-83,共7页
选取合适的材料状态方程和强度模型,通过数值模拟分析超高速撞击下弹丸材料的破碎行为。弹丸的破碎主要有两种:稀疏波引起的层裂和材料在高压作用下的碎裂。由于层裂影响和高压影响下弹丸的破碎方式不同,导致两种情况下材料产生的碎片... 选取合适的材料状态方程和强度模型,通过数值模拟分析超高速撞击下弹丸材料的破碎行为。弹丸的破碎主要有两种:稀疏波引起的层裂和材料在高压作用下的碎裂。由于层裂影响和高压影响下弹丸的破碎方式不同,导致两种情况下材料产生的碎片形状和大小不同。分析球形弹丸在撞击靶板过程中压力脉冲的传播及衰减形式发现:在弹丸和靶板尺寸相同的情况下,弹丸中压力脉冲的脉宽基本保持不变,而峰值压力随着撞击速度的增加而增加;在撞击速度相同的情况下,弹丸中压力脉冲的峰值压力基本不变,而压力脉冲的脉宽随着靶板厚度的增加而增加。弹丸中传播的压力脉冲与后期弹丸背表面的层裂相关,其峰值及变化速率直接影响背表面层裂厚度,其脉宽直接影响背表面沿弹丸径向的层裂深度。得到层裂厚度以及层裂破碎方式的影响区域,对研究后期碎片云分布有重要参考价值。 展开更多
关键词 层裂 压力脉冲 超高速撞击 破碎方式 分布
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哑铃型弹丸超高速撞击防护板数值仿真 预览
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作者 徐峰 李德聪 吴国民 《计算机辅助工程》 2018年第5期13-19,共7页
对哑铃型弹丸超高速撞击Whipple防护板进行数值仿真分析,用前板弹孔直径和后板毁伤直径表征防护板的毁伤特性,得到撞击速度、前板厚度、前后板间距等因素变化对防护板毁伤特性的影响规律。在相同条件下的撞击研究结果表明:随着撞击速度... 对哑铃型弹丸超高速撞击Whipple防护板进行数值仿真分析,用前板弹孔直径和后板毁伤直径表征防护板的毁伤特性,得到撞击速度、前板厚度、前后板间距等因素变化对防护板毁伤特性的影响规律。在相同条件下的撞击研究结果表明:随着撞击速度的增加,前板弹孔直径和后板毁伤直径均增大;随着前板厚度的增加,前板弹孔直径增大,后板毁伤直径减小;随着板间距的增加,后板毁伤直径增大。 展开更多
关键词 哑铃型弹丸 超高速撞击 WHIPPLE 防护板
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球形弹丸超高速撞击球壳穿孔特性的数值模拟 预览
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作者 盖芳芳 于丽艳 南景富 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2018年第2期221-226,共6页
针对球形弹丸超高速撞击球壳问题,应用AUTODYN软件,采用光滑粒子流体动力学方法和Lagrange法研究球壳穿孔特性,分析了球壳曲率半径、弹丸直径和撞击速度对穿孔特性的影响。结果表明:球壳的穿孔直径随着球壳曲率半径的变化规律与弹丸撞... 针对球形弹丸超高速撞击球壳问题,应用AUTODYN软件,采用光滑粒子流体动力学方法和Lagrange法研究球壳穿孔特性,分析了球壳曲率半径、弹丸直径和撞击速度对穿孔特性的影响。结果表明:球壳的穿孔直径随着球壳曲率半径的变化规律与弹丸撞击速度无关,而与弹丸直径和球壳曲率半径之比有关。当比值大于等于0.1时,球壳穿孔直径随着球壳曲率半径的增大而减小;当比值小于0.1时,球壳的穿孔直径近似等于与其厚度相同的直薄板的穿孔直径。球壳的穿孔直径随着弹丸直径及撞击速度的增加而增加,并与弹丸直径近似呈线性关系。穿孔孔边形态与球壳曲率半径无关,而与弹丸直径和撞击速度有关。该研究可为航天器防护设计提供参考。 展开更多
关键词 航天器 空间碎片 超高速撞击 球壳 穿孔
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超高速撞击过程产生的电磁脉冲对测试信号的干扰
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作者 黄家蓉 王晓峰 +1 位作者 吴飚 孔德锋 《防护工程》 2018年第2期24-29,共6页
超高速撞击过程的毁伤破坏机制研究,对评估动能武器撞击毁伤能力及碰撞破坏程度等具有重要理论意义。为探索超高速撞击条件下靶内应力波测量方法,在层状结构的花岗岩靶内布置PVDF薄膜传感器测量撞击过程中的应力波信号。试验结果表明:... 超高速撞击过程的毁伤破坏机制研究,对评估动能武器撞击毁伤能力及碰撞破坏程度等具有重要理论意义。为探索超高速撞击条件下靶内应力波测量方法,在层状结构的花岗岩靶内布置PVDF薄膜传感器测量撞击过程中的应力波信号。试验结果表明:当弹速小于2 500 m/s时,PVDF薄膜可有效获得应力波信号;弹速接近3 000 m/s时,撞靶过程产生的电磁脉冲会对PVDF传感器产生干扰,无法获得有效信号。电磁脉冲的幅值大小与弹体材料无关,与弹速有关,速度越高,干扰越严重。弹速大于3 000 m/s撞击靶标时,测点布置距撞击表面大于500 mm为宜;速度越高,测点距碰撞点的距离应越大;近距离处的应力波可根据远处有效信号通过数值仿真计算获取。 展开更多
关键词 超高速撞击 PVDF薄膜 靶内应力波测量 电磁脉冲 花岗岩
超高速撞击过程产生的电磁脉冲对测试信号的干扰 预览
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作者 黄家蓉 王晓峰 +1 位作者 吴飚 孔德锋 《中国测试》 北大核心 2018年第10期67-72,共6页
超高速撞击过程的毁伤破坏机理研究对评估动能武器撞击毁伤能力及碰撞破坏程度等具有重要理论意义。为探索超高速撞击条件下靶内应力波测量方法,在层状结构的花岗岩靶内布置PVDF薄膜传感器测量撞击过程中应力波传播。试验结果表明:当弹... 超高速撞击过程的毁伤破坏机理研究对评估动能武器撞击毁伤能力及碰撞破坏程度等具有重要理论意义。为探索超高速撞击条件下靶内应力波测量方法,在层状结构的花岗岩靶内布置PVDF薄膜传感器测量撞击过程中应力波传播。试验结果表明:当弹速小于2500m/s时,PVDF薄膜可有效获得应力波信号,弹速接近3000m/s时,撞靶过程产生的电磁脉冲会对PVDF传感器产生干扰,无法获得有效信号。电磁脉冲的幅值大小与弹体材料无关,与弹速有关,速度越高,干扰越严重。弹速大于3000m/s撞击靶标时,测点布置距撞击表面应大于500mm,速度越高测点距碰撞点的距离应越大,近距离处的应力波可根据远处有效信号通过数值仿真计算获取。 展开更多
关键词 超高速撞击 PVDF薄膜 靶内应力波测量 电磁脉冲 花岗岩
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超高速撞击中靶后碎片云的内外边界方程研究 预览
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作者 贾光辉 刘巧霞 张榜 《航天器环境工程》 2018年第3期210-216,共7页
研究超高速撞击防护靶形成的碎片云的形状模型对航天器防护结构设计具有重要意义。文章用数值仿真的方法研究靶后碎片云的内外边界模型:将碎片云根据其材料来源分为靶板碎片云和弹丸碎片云,分别根据各碎片云的分布特点建立碎片云形状... 研究超高速撞击防护靶形成的碎片云的形状模型对航天器防护结构设计具有重要意义。文章用数值仿真的方法研究靶后碎片云的内外边界模型:将碎片云根据其材料来源分为靶板碎片云和弹丸碎片云,分别根据各碎片云的分布特点建立碎片云形状的内外边界方程;在双纽线边界方程的基础上,修正为由双纽线方程和圆弧方程组成的边界方程。对比整体碎片云的适用率表明,由双纽线方程和圆弧方程组成的边界方程比单一的双纽线边界方程描述碎片云实际分布更为贴合。 展开更多
关键词 超高速撞击 碎片云 数值仿真 双纽线 内外边界方程
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铝弹丸超高速正撞击铝合金薄板产生溅射物云特性研究 预览
11
作者 王猛 冯敏慧 +2 位作者 唐恩凌 韩雅菲 刘淑华 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第5期188-193,共6页
为研究微流星体或空间碎片超高速正撞击航天器表面缓冲结构产生的溅射物形态和分布特性,采用二级轻气炮驱动铝弹丸进行超高速撞击实验。铝弹丸超高速正撞击铝合金薄板首先溅射高温微粒子或甚至是微小熔滴等闪光热源,随后是由金属粉尘及... 为研究微流星体或空间碎片超高速正撞击航天器表面缓冲结构产生的溅射物形态和分布特性,采用二级轻气炮驱动铝弹丸进行超高速撞击实验。铝弹丸超高速正撞击铝合金薄板首先溅射高温微粒子或甚至是微小熔滴等闪光热源,随后是由金属粉尘及低速碎片粒子构成的溅射物云团簇。正撞击产生的溅射云团簇在空间呈环锥形状分布,3~5km/s速度范围内,撞击速度越高,分布越密集。利用HSFC-PRO超高速相机捕捉到撞击初始阶段产生的溅射物在不同时刻的影像演化,通过跟踪影像中溅射闪光热源和溅射云团簇最前端的轮廓估算其一维膨胀速度。非球弹丸撞击时的姿态偏转可能对溅射物云团簇的分布有较大影响。 展开更多
关键词 超高速撞击 铝合金薄板 溅射物云团簇 分布特性
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碎片云SPH方法数值模拟中的材料失效模型 预览 被引量:1
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作者 邸德宁 陈小伟 《爆炸与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第5期948-956,共9页
光滑粒子流体动力学方法(smoothed particle hydrodynamics,SPH)被广泛应用于薄板超高速撞击碎片云的数值模拟。利用AUTODYN软件中的SPH模块,考察了无失效模型、Grady失效模型和最大拉应力失效模型3种方案下碎片云模拟结果,发现无失效... 光滑粒子流体动力学方法(smoothed particle hydrodynamics,SPH)被广泛应用于薄板超高速撞击碎片云的数值模拟。利用AUTODYN软件中的SPH模块,考察了无失效模型、Grady失效模型和最大拉应力失效模型3种方案下碎片云模拟结果,发现无失效模型时计算结果及材料表现与实验明显不符;相比于Grady失效模型,最大拉应力失效模型下材料更难失效,将小幅度减弱碎片云扩散程度,碎片总数减少,粒子聚集产生更大碎片,碎片云侵彻性能提高,增大模型失效阈值亦有上述表现。相比而言,Grady失效模型计算结果更符合实验,但2种失效模型间差异与撞击工况相关,材料破碎越充分差异越小。 展开更多
关键词 失效模型 SPH方法 碎片云 碎片分布 超高速撞击
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多孔火山岩超高速撞击蜂窝夹层板试验研究 预览
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作者 廖高健 陈勇 +1 位作者 刘西 贾斌 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第24期1-6,共6页
为研究航天器蜂窝夹层结构的超高速撞击防护性能,采用轻质多孔火山岩弹丸模拟微流星体,进行超高速撞击试验,研究蜂窝夹层板的损伤特性。结果表明:采用硅橡胶垫片,结合弹托使用,可实现轻质、脆性火山岩弹丸的超高速完整发射;在火山岩弹... 为研究航天器蜂窝夹层结构的超高速撞击防护性能,采用轻质多孔火山岩弹丸模拟微流星体,进行超高速撞击试验,研究蜂窝夹层板的损伤特性。结果表明:采用硅橡胶垫片,结合弹托使用,可实现轻质、脆性火山岩弹丸的超高速完整发射;在火山岩弹丸超高速撞击条件下,蜂窝夹层板主要发生正面蒙皮穿孔、蜂窝芯层坍塌、背面蒙皮花瓣开裂、脱胶等损伤模式;正面蒙皮穿孔直径随弹丸直径的增大而增大;蜂窝芯层坍塌面积和背面蒙皮损伤面积不仅与冲击能量、弹丸直径相关,还与冲击位置相关。 展开更多
关键词 蜂窝夹层板 火山岩 超高速撞击 损伤
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钨合金弹体超高速撞击混凝土靶成坑特性研究 预览
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作者 钱秉文 周刚 +6 位作者 李进 张德志 张向荣 朱玉荣 景吉勇 谭书舜 李运良 《北京理工大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1012-1017,共6页
为探究钨合金弹体超高速撞击混凝土靶的成坑直径和成坑体积随动能变化的规律,采用二级轻气炮开展了钨合金弹体以1.97~3.66km/s的速度撞击混凝土靶实验,利用CT图像诊断方法得到了实验后的成坑特性实验数据,并基于点源假设进行了超高速撞... 为探究钨合金弹体超高速撞击混凝土靶的成坑直径和成坑体积随动能变化的规律,采用二级轻气炮开展了钨合金弹体以1.97~3.66km/s的速度撞击混凝土靶实验,利用CT图像诊断方法得到了实验后的成坑特性实验数据,并基于点源假设进行了超高速撞击条件下成坑特性的量纲归—化分析。结果表明:超高速撞击条件下靶板成坑为“弹坑+弹洞”型;成坑直径和成坑体积随动能增加而单调递增,通过量纲分析得到成坑直径3次方和成坑体积都与弹体动能近似成正比,拟合指数μ接近动能主导的指数2/3,说明成坑过程主要受动能影响. 展开更多
关键词 超高速撞击 成坑特性 量纲归一化分析 二级轻气炮 混凝土靶 CT图像诊断
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超高速弹撞击岩石的地冲击效应等效计算 被引量:1
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作者 王明洋 岳松林 +2 位作者 李海波 邱艳宇 李杰 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期2655-2663,共9页
本文主要研究岩石中超高速撞击与浅埋爆炸的等效转换计算方法。基于超高速动能弹丸撞击岩石的地冲击效应与岩石中浅埋装药爆炸效应的相似性,将表面弹坑作为引起地冲击的震源,根据超高速撞击弹坑与浅埋爆炸弹坑辐射出的地冲击能量相等条... 本文主要研究岩石中超高速撞击与浅埋爆炸的等效转换计算方法。基于超高速动能弹丸撞击岩石的地冲击效应与岩石中浅埋装药爆炸效应的相似性,将表面弹坑作为引起地冲击的震源,根据超高速撞击弹坑与浅埋爆炸弹坑辐射出的地冲击能量相等条件,建立超高速撞击与装药爆炸的地冲击效应的等效关系。通过理论推导,得到超高速撞击效应的等效装药量与无量纲撞击速度的关系,并给出能量换算系数与无量纲撞击速度的简化表达式。依据超高速弹体撞击花岗岩的试验结果,证明等效装药爆炸与超高速撞击的地冲击应力波形十分吻合,验证等效方法的有效性。计算分析表明当弹丸撞击速度足够大(Ma≥1.5)时,可以进行爆炸等效转换,撞击速度不断增大时,等效装药量不断增大,能量换算系数不断增大。根据本文提出的地冲击效应等效计算方法,得到5,10,15马赫撞击速度下不同弹丸质量与最小防护层厚度间的关系曲线。 展开更多
关键词 岩石力学 超高速撞击 浅埋爆炸 成坑效应 地冲击效应
基于弯曲壁面超高速撞击的数值研究 预览 被引量:1
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作者 苏岚 王秀梅 +1 位作者 王幸敏 骆林惠 《工业控制计算机》 2017年第7期97-98,100共3页
为了探究弯曲壁面在超高速撞击下的损伤特性,采用了LS-DYNA动力学分析软件,并采用光滑粒子流体动力学(SPH)的方法,建立了铝球撞击弯曲的铝质壁面的简化数值模型,对不同直径的弯曲壁面在不同速度下的撞击进行了数值仿真。试验中采用了... 为了探究弯曲壁面在超高速撞击下的损伤特性,采用了LS-DYNA动力学分析软件,并采用光滑粒子流体动力学(SPH)的方法,建立了铝球撞击弯曲的铝质壁面的简化数值模型,对不同直径的弯曲壁面在不同速度下的撞击进行了数值仿真。试验中采用了3mm的铝球以三个不同阶段的速度对六种不同直径的铝质弯曲壁面进行撞击,总结了在不同条件下撞击所形成孔洞的变化规律,同时也探究了不同直径的壁面在不同速度的撞击下能量的损失状况以及其变化规律。 展开更多
关键词 超高速撞击 SPH 弯曲壁面 数值模拟
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超高速撞击声发射信号在载人航天器加筋结构的传播特性实验研究 被引量:2
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作者 尹钊 侯向阳 +2 位作者 郭军辉 刘源 郝平 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期281-289,共9页
为研究超高速撞击声发射信号经过载人航天器加筋结构后的传播规律,分别在平板结构和加筋结构上模拟高速撞击实验,利用传感器阵列采集高速撞击产生的声发射信号。结合小波和傅里叶分析方法从板波模态、频域以及时域三方面分析加筋结构对... 为研究超高速撞击声发射信号经过载人航天器加筋结构后的传播规律,分别在平板结构和加筋结构上模拟高速撞击实验,利用传感器阵列采集高速撞击产生的声发射信号。结合小波和傅里叶分析方法从板波模态、频域以及时域三方面分析加筋结构对声发射信号传播特性的影响,并研究成坑和穿孔损伤模式下声发射信号的传播规律。结果表明:加筋板中的信号高频部分比平板中高频部分能量少,筋体对信号高频部分有滤波效果。加筋结构受高速撞击产生穿孔损伤时,S0模态声波的能量增多。研究成果可为载人航天器结构的高速撞击感知与定位技术提供有利参考。 展开更多
关键词 加筋结构 声发射信号 载人航天器 超高速撞击 平板结构 特性实验 损伤模式 传感器阵列 传感器安装 成坑
超高速撞击下PTFE/Al含能材料薄板的载荷特性分析 预览
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作者 武强 张庆明 +2 位作者 孙浩勇 郭俊 龚自正 《航天器环境工程》 2017年第1期1-7,共7页
不同于传统惰性材料的空间碎片防护结构,含能材料防护结构在超高速撞击下的冲击起爆特性是其防护能力得以提高的根本原因。PTFE/Al含能材料防护结构的冲击起爆特性改变了弹丸强冲击载荷下的破碎机制,弹丸内部的冲击压力对于分析含能... 不同于传统惰性材料的空间碎片防护结构,含能材料防护结构在超高速撞击下的冲击起爆特性是其防护能力得以提高的根本原因。PTFE/Al含能材料防护结构的冲击起爆特性改变了弹丸强冲击载荷下的破碎机制,弹丸内部的冲击压力对于分析含能材料在超高速撞击下的防护机理具有重要意义。对超高速撞击试验中回收的PTFE/Al防护结构后板进行损伤特性分析,获得了对应速度条件下弹丸的破碎特性。基于一维冲击波理论,分析PTFE/Al靶板在超高速撞击条件下的冲击响应过程,结合考虑化学反应效率的热化学反应模型,获得了弹丸在碰撞与爆炸联合作用下的载荷特性,通过与试验结果对比验证,获得该材料完全反应的临界撞击速度约为1800m/s,弹丸的临界破碎速度为2875m/s,小于铝防护结构中对应的临界破碎速度。给出了弹丸在PTFE/Al、铝两种防护结构中产生相同冲击压力时对应的临界速度,分别为弹道段的800m/s和破碎段的3580m/s。 展开更多
关键词 超高速撞击 PTFE/Al含能材料 爆炸反应 冲击压力
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超高速撞击下47Zr45Ti5Al3V合金的宏观与微观响应行为 预览 被引量:1
19
作者 张品亮 龚自正 +5 位作者 曹燕 李宇 徐坤博 牟永强 武强 宋光明 《高压物理学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期231-238,共8页
为了研究新型锆钛合金47Zr45Ti5Al3V在空间微小碎片环境中的适用性,采用激光驱动微小飞片超高速撞击方式,开展了微小飞片单次和累积多次超高速撞击实验。采用表面轮廓仪测量了撞击坑深度,由此获得了在撞击速度范围内撞击坑深度与飞片速... 为了研究新型锆钛合金47Zr45Ti5Al3V在空间微小碎片环境中的适用性,采用激光驱动微小飞片超高速撞击方式,开展了微小飞片单次和累积多次超高速撞击实验。采用表面轮廓仪测量了撞击坑深度,由此获得了在撞击速度范围内撞击坑深度与飞片速度、累积撞击次数的关系。通过扫描电镜和透射电镜研究了撞击坑周围的微观组织结构和形貌,发现在撞击坑周围没有形成微空洞、微裂纹、绝热剪切带等缺陷,也没有观测到明显的细化晶粒。此外,X射线衍射谱显示撞击坑周围仍然保持α和β两相结构,但是α→β相变使β相的含量增加。可以认为,新型合金47Zr45Ti5Al3V在超高速撞击后仍具有稳定的组织结构和机械性能,在空间微小碎片环境中具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 空间碎片 47Zr45Ti5Al3V 超高速撞击 宏观损伤 微观损伤
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填充式波纹夹层结构超高速撞击特性仿真 预览 被引量:1
20
作者 周昊 郭锐 +1 位作者 南博华 刘荣忠 《国防科技大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期57-63,共7页
基于航天器空间碎片被动防护需求,对一种新型填充式波纹夹层结构进行超高速撞击仿真研究,分析超高速撞击过程以及结构的穿孔破坏情况和所形成的碎片云的特性,并与相同面密度Whlpple结构进行对比.其撞击现象与Whlpple结构相似,但其碎片... 基于航天器空间碎片被动防护需求,对一种新型填充式波纹夹层结构进行超高速撞击仿真研究,分析超高速撞击过程以及结构的穿孔破坏情况和所形成的碎片云的特性,并与相同面密度Whlpple结构进行对比.其撞击现象与Whlpple结构相似,但其碎片云的头部速度小于Whlpple结构,而径向膨胀最大速度和膨胀半角均大于WWpple结构.随撞击初速从3km/S-10km/S不断增大,波纹夹层结构的撞击穿孔尺寸变大,形状也更不规则.此外,结构中的填充树脂对碎片撞击能量的吸收贡献最大,后面板所吸收的能量所占比重较大,而前面板和波纹板对碎片撞击能量的吸收贡献较小.研究结果对空间碎片防护结构的设计具有一定的参考意义. 展开更多
关键词 填充式波纹夹层结构 超高速撞击 穿孔破坏 碎片云特性 能量吸收特性
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