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《中国工程物理研究院》 2001年
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滑移爆轰驱动金属圆管及对碰区的研究

陈军  
【摘要】: 两个爆轰波对碰引起波后产物压力梯度增高,导致对碰滑移爆轰驱动金属 圆管有独特的运动规律。对碰区产物状态以及对碰驱动的研究涉及面十分广, 从内容来说,不但要研究惰性介质在爆轰波作用下的变形运动和断裂过程,还 要研究冲击压缩下爆轰产物的性质,爆轰波反射及相互作用规律,以及高应变 率下材料的动态力学特性等。本论文从理论、实验及数值模拟三方面系统地研 究了对碰驱动下金属圆管的变形过程。 在综述了有关研究状况、爆轰产物物态方程和爆轰驱动数值模拟方法之 后,本文建立了轴向、径向稀疏影响下对碰区爆轰产物流场压力随时间的衰减 历史的理论近似解;在一定假设条件下,给出了滑移爆轰驱动金属圆管运动规 律的近似理论分析,利用膨胀圆柱壳裂纹贯穿的Taylor判据,讨论了对碰驱动 以及非对碰驱动金属圆管破裂时刻的膨胀速度。 利用闪光X光照相实验、光学高速分幅照相实验,测得了金属圆管外壳的 膨胀、变形过程以及断裂信息。本文对爆轰驱动实验技术进行革新,用脉冲氙 灯前、后照明改进了光学高速分幅照相测试照明技术,代替了昂贵的炸药光 源,得到样品前界面及轮廓清晰的实验照片。利用滑移爆轰内爆压缩技术,实 现了紫铜圆管的密封,对发展爆炸阀门快速密封的实验技术有较大应用价值。 由于爆轰波的相互作用使对碰区爆轰产物参数发生突变,对碰产生的两个 冲击波朝着相反方向传播,流场变化复杂、剧烈,因此精细数值模拟计算的困 难很大。本文基于拉格朗日计算方式编制的二维流体动力学程序可以精确模拟 爆轰波相互作用、滑移爆轰对碰驱动过程。本文编制的二维拉格朗日流体动力 学程序TTD2C对爆轰产物流场以及金属圆管运动的数值模拟得到的结果与近似 理论分析及实验结果符合很好,说明本文发展的二维程序作为一种实验设计手 段是可靠的。本文还利用LS-DYNA三维有限元程序对内爆压缩金属管进行了数
【学位授予单位】:中国工程物理研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:O383

【引证文献】
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1 张世文,刘仓理,华劲松;对碰波作用下金属圆管材料参数对其运动特征影响的数值模拟[J];爆炸与冲击;2004年05期
2 孟会林;孙新利;姬国勋;何双群;;对碰波作用下金属圆管运动特性的数值模拟[J];战术导弹技术;2006年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王锋;基于爆轰波对撞原理的新型EFP研究[D];南京理工大学;2012年
2 张军;螺旋型爆磁压缩发生器运行特性及参数优化研究[D];南京理工大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 唐杰超;;岩巷机械化快速掘进的探讨与实践[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
5 王金相;李晓杰;赵峥;;刚热黏塑性球对称塌缩一维流动解析解[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年
6 陈朗;伍俊英;鲁建英;藤晓琴;冯长根;;高能固体推进剂冲击起爆特征研究[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
7 范亚夫;段祝平;;关于Gurney公式的强度效应修正[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
8 杨堃;吴子辉;潘昊;胡晓棉;;爆轰波对碰区产物Davis状态方程的数值模拟研究[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
9 姚惠生;黄风雷;李芳;;损伤炸药冲击起爆数值模拟研究[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
10 恽寿榕;;一维平面爆轰波的周期推进模型(2)[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
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1 杨书召;受限空间煤尘爆炸传播及伤害模型研究[D];河南理工大学;2010年
2 黄西成;内爆与外爆加载下壳体的力学状态及破坏模式分析[D];中国工程物理研究院;2010年
3 马云;激光超声技术及其在高压声速测量中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
4 赵翔;激光驱动飞片点火设计技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
5 曲嘉;钢纤维混凝土劈拉强度的实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 竺铝涛;纤维力学性质应变率效应和针织复合材料弹道冲击破坏机理[D];东华大学;2010年
7 罗宁;爆轰法合成碳包覆金属纳米材料的研究[D];大连理工大学;2011年
8 邬玉斌;地下结构偶然性内爆炸效应研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
9 刘玉锦;气体动力学燃烧模型的初值问题[D];上海大学;2011年
10 于艳春;反胶束和高能体系的实验、QM和MD研究[D];南京理工大学;2010年
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2 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
3 杨仍才;TATB基PBX的纳米孔隙及其老化演变的正电子湮没寿命谱研究[D];中国工程物理研究院;2010年
4 崔凯华;高能炸药冲击起爆数值模拟[D];中国工程物理研究院;2010年
5 郭昭亮;含有预置缺陷的膨胀环动态断裂行为研究[D];中国工程物理研究院;2010年
6 张伟伟;恐怖爆炸荷载作用下地铁车站的冲击反应与防护技术研究[D];山东科技大学;2010年
7 蔺新丽;爆破震动作用下建筑结构动力响应研究及灾害控制[D];山东科技大学;2010年
8 孟庆辉;恐怖爆炸荷载作用下地铁隧道的冲击反应与防护研究[D];山东科技大学;2010年
9 王丽丽;基于Wi-Fi的无线数据采集系统研究[D];郑州大学;2010年
10 陈娟;水下爆炸冲击载荷的SPH算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 董如何,肖必华,方永水;正交试验设计的理论分析方法及应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
2 陈朗,冯长根,黄毅民;含铝炸药圆筒试验及爆轰产物JWL状态方程研究[J];火炸药学报;2001年03期
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5 惠鸿斌,薛延河,肖均;线型聚能切割索在拆除爆破中的应用[J];爆破器材;1997年05期
6 焦增庚,孔劲松,徐少华,吴腾芳;线性爆炸切割靶板的物理效应[J];爆破器材;1997年05期
7 李彬峰,潘国斌;聚能罩壁厚对切割深度的影响[J];爆破器材;1999年06期
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9 费鸿禄,付天光;线型聚能切割器的试验研究与应用[J];爆破器材;2003年05期
10 苟瑞君,赵国志,杜忠华,范旭宇;线性成型装药的威力研究[J];爆破器材;2005年05期
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1 苟瑞君;线性爆炸成型侵彻体形成机理研究[D];南京理工大学;2006年
2 陈军;超压爆轰产物状态及相关现象研究[D];中国工程物理研究院;2008年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄西成;内爆与外爆加载下壳体的力学状态及破坏模式分析[D];中国工程物理研究院;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王锋;基于爆轰波对撞原理的新型EFP研究[D];南京理工大学;2012年
2 张军;螺旋型爆磁压缩发生器运行特性及参数优化研究[D];南京理工大学;2007年
【相似文献】
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1 张世文,刘仓理,华劲松;对碰波作用下金属圆管材料参数对其运动特征影响的数值模拟[J];爆炸与冲击;2004年05期
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3 张世文,华劲松,刘仓理,韩长生,王德生,孙学林,张振涛;金属圆管内爆轰波相互作用效应的数值模拟研究[J];爆炸与冲击;2004年03期
4 姜宗林,赵伟,林贞彬,俞鸿儒;爆轰驱动高焓激波风洞及其瞬态测试技术的研究与进展[J];力学进展;2001年02期
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9 谭多望,孙承纬,王彦平;炸药爆轰产物驱动不可压缩刚粘塑性柱壳的运动[J];爆炸与冲击;2000年04期
10 赵伟,姜宗林,王超;增设收缩截面后的爆轰驱动激波管性能研究(英文)[J];流体力学实验与测量;2001年02期
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1 曹结东;刘文韬;张树道;;爆轰驱动锡微层裂的数值模拟研究[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
2 文尚刚;赵锋;翁继东;王翔;;炸药强爆轰驱动实验测试技术研究[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年
3 武博;姜宗林;刘云峰;赵伟;;爆轰驱动高焓激波膨胀管研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
4 高云亮;赵伟;姜宗林;;爆轰驱动高焓激波膨胀管性能研究[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
5 王帅军;林书玉;;金属长圆管径向振动研究[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
6 陈军;孙承纬;蒲正美;张光升;高宁;林俊;;爆轰波对碰区产物驱动金属圆管的研究[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
7 汤铁钢;胡海波;李庆忠;王德生;孙学林;张振涛;;内爆加载下金属圆管的热塑剪切失稳与断裂[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
8 俞鸿儒;陈宏;;爆轰驱动激波管/风洞性能改进[A];2003空气动力学前沿研究论文集[C];2003年
9 黄永辉;高云亮;王超;赵伟;姜宗林;;带扩容腔的正向爆轰驱动器的性能优化研究[A];第十届全国激波与激波管学术讨论会论文集[C];2002年
10 张世文;华劲松;刘仓理;韩长生;王德生;孙学林;张振涛;;金属圆管内爆轰波相互作用效应的数值模拟[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
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1 赵峰;炸药强爆轰驱动高速金属飞片的实验和理论研究[D];中国工程物理研究院;2005年
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8 杨刚;光滑粒子法的改进及其若干典型应用[D];湖南大学;2010年
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7 莫建军;金属等熵压缩线计算及爆轰加载等熵压缩实验研究[D];中国工程物理研究院;2006年
8 伊文静;弹丸爆炸驱动技术研究[D];南京理工大学;2009年
9 孙奇志;轴线起爆式螺线管型爆磁压缩发生器理论模型和原理性实验研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2002年
10 万军;动能杆类战斗部杀伤元素爆炸驱动的数值模拟研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
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