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高速杆式弹丸三维数值模拟

高压物理学报 2007年第2期21卷 165-172页

作者：李成兵裴明敬沈兆武中国科学技术大学力学和机械工程系安徽合肥230026 西北核技术研究所陕西西安710024

应用LS-DYNA动力学分析软件对变球缺型罩装药结构下高速杆式弹丸的形成过程进行数值模拟研究,揭示了其成型机理,并研究了中心点起爆、四点同时起爆和环形起爆等三种起爆方式对高速杆式侵彻体的成型和性能参数的影响,得到了弹体的速度分... 详细信息

应用LS-DYNA动力学分析软件对变球缺型罩装药结构下高速杆式弹丸的形成过程进行数值模拟研究,揭示了其成型机理,并研究了中心点起爆、四点同时起爆和环形起爆等三种起爆方式对高速杆式侵彻体的成型和性能参数的影响,得到了弹体的速度分布。数值计算结果显示:变球缺型罩装药结构能形成速度高、长径比大、质量分布合理的高速杆式侵彻体,其成型机理兼有聚能射流和翻转型爆炸成型弹丸的特点,即上半部罩微元直接向轴线压合,下半部罩微元向轴线压合时逐渐向后翻转变形。不同起爆方式下所形成的高速杆式弹丸的形状和性能参数有所不同,其中环形起爆所形成的弹体性能参数最优。实验结果所反映的起爆方式的影响规律与数值计算结果是一致的。

关键词：爆炸力学高速杆式弹丸变球缺型药型罩起爆方式数值模拟

国产PVDF压电薄膜的冲击加载及卸载响应研究

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高压物理学报 2004年第3期18卷 261-266页

作者：李焰张向荣谭红梅刘晓玲裴明敬西北核技术研究所陕西西安710024

对两种厚度的国产PVDF压电薄膜,用轻气炮和激波管进行了冲击加载应力电荷曲线的标定,并与其它若干种国内外的PVDF标定曲线进行了对比和分析;采用阶梯卸载和同时测量质点速度的方法,研究了PVDF压电薄膜的冲击卸载响应特性,发现有明显的... 详细信息

对两种厚度的国产PVDF压电薄膜,用轻气炮和激波管进行了冲击加载应力电荷曲线的标定,并与其它若干种国内外的PVDF标定曲线进行了对比和分析;采用阶梯卸载和同时测量质点速度的方法,研究了PVDF压电薄膜的冲击卸载响应特性,发现有明显的滞后效应存在。

关键词： PVDF 激波管冲击加载质点压电薄膜电荷标定曲线卸载响应特性速度

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聚能杆式弹丸侵彻混凝土实验研究

振动与冲击 2007年第7期26卷 85-88页

作者：李成兵沈兆武裴明敬中国科学技术大学力学和机械工程系合肥230026 西北工业大学航天学院西安710072

为了研制有效打击坚固目标的串联随进式攻坚武器,设计并制作了能形成聚能杆式弹丸的新型聚能装药,对混凝土和钢筋混凝土进行侵彻试验。试验结果表明:扁平型和尖顶型聚能装药都能对混凝土靶和钢筋混凝土墙产生一定的侵彻效果,并形成具有... 详细信息

为了研制有效打击坚固目标的串联随进式攻坚武器,设计并制作了能形成聚能杆式弹丸的新型聚能装药,对混凝土和钢筋混凝土进行侵彻试验。试验结果表明:扁平型和尖顶型聚能装药都能对混凝土靶和钢筋混凝土墙产生一定的侵彻效果,并形成具有较大直径的侵彻孔。相比之下,尖顶型装药对目标的侵彻破坏能力更强,能贯穿80cm厚的钢筋混凝土墙,为后级战斗部的顺利侵入提供了通道。相同的聚能装药在同等试验条件下对圆柱形混凝土靶和钢筋混凝土墙的表面破坏效果差异较大,说明钢筋网和靶体边界效应在侵彻中起重要作用。

关键词：爆炸力学聚能装药聚能杆式弹丸侵彻混凝土和钢筋混凝土

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三点爆轰机理与EFP尾翼成型研究(英文)

含能材料 2007年第1期15卷 23-28页

作者：李成兵沈兆武裴明敬中国科学技术大学力学和机械工程系安徽合肥230026 西北工业大学陕西西安710072

采用爆轰波理论分析了由爆炸成形弹丸装药而成的三点起爆爆轰波的相互作用。运用LS-DYNA软件数值模拟了三点起爆方式下的爆轰波作用、超压形成、药型罩在非均衡爆轰作用下的变形过程，以及尾翼的形成机理等。研究结果显示：药型罩表面... 详细信息

采用爆轰波理论分析了由爆炸成形弹丸装药而成的三点起爆爆轰波的相互作用。运用LS-DYNA软件数值模拟了三点起爆方式下的爆轰波作用、超压形成、药型罩在非均衡爆轰作用下的变形过程，以及尾翼的形成机理等。研究结果显示：药型罩表面受到非均衡爆轰载荷作用，发生翻转、变形，在有超压作用的药型罩区域的压合程度小，形成弹丸尾翼，其中起爆半径对弹丸长径比、头尾速度、动能以及尾翼成形有重要影响。模拟中，起爆半径应选在20-30mm之间。实验结果对理论分析和数值模拟研究进行了验证。

关键词：爆炸力学爆炸成形弹丸三点起爆数值模拟起爆半径

聚能装药侵彻水夹层复合靶实验的研究(英文)

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火炸药学报 2008年第3期31卷 15-19页

作者：裴明敬李成兵西北工业大学航天学院陕西西安710072 中国科技大学现代力学系安徽合肥230026

设计了一种能形成聚能杆式弹丸的聚能装药结构,并使用该聚能装置进行了侵彻水夹层复合靶试验。结果表明,产生的聚能杆式弹丸在有效贯穿11mm厚的前置铝靶、3mm钢靶以及其后的650mm水夹层后,还贯穿多层后效钢靶,并在后效钢靶上形成了较大... 详细信息

设计了一种能形成聚能杆式弹丸的聚能装药结构,并使用该聚能装置进行了侵彻水夹层复合靶试验。结果表明,产生的聚能杆式弹丸在有效贯穿11mm厚的前置铝靶、3mm钢靶以及其后的650mm水夹层后,还贯穿多层后效钢靶,并在后效钢靶上形成了较大口径的侵孔。另外,炸高对聚能装药侵彻水夹层复合靶效果有较大影响,合适的炸高有利于提高对水夹层复合靶的破坏效果。

关键词：爆炸力学聚能装药聚能杆式弹丸水夹层复合靶

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高速杆式弹丸初步研究

含能材料 2007年第3期15卷 248-252页

作者：李成兵沈兆武裴明敬中国科学技术大学力学和机械工程系安徽合肥230026 西北工业大学航天学院陕西西安710072

根据高速杆式弹丸的特点和经典射流理论分析高速杆式弹丸的成型条件,提出了高速杆式弹丸的设计准则。应用LS-DYNA软件对设计的变球缺罩装药结构进行数值模拟,得到该装药结构下高速杆式弹丸的成型过程和成型机理。通过模拟计算得到了药... 详细信息

根据高速杆式弹丸的特点和经典射流理论分析高速杆式弹丸的成型条件,提出了高速杆式弹丸的设计准则。应用LS-DYNA软件对设计的变球缺罩装药结构进行数值模拟,得到该装药结构下高速杆式弹丸的成型过程和成型机理。通过模拟计算得到了药型罩结构参数和起爆方式对弹丸成型的影响规律,并初步确定药型罩结构参数间的相互关系:药型罩直径D,内径R1=(0.55～0.6)D,外径R2=(0.58～0.62)D,药型罩高度为H=(0.3～0.35)D,半锥角α=82°～86°。

关键词：爆炸力学高速杆式弹丸药型罩结构参数起爆方式

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含铝温压燃料性能研究

含能材料 2007年第5期15卷 441-446,463页

作者：裴明敬毛根旺胡华权陈立强西北工业大学陕西西安710072 西北核技术研究所陕西西安710024

介绍了一种含超细片状铝粉的温压燃料配方试样及各项物化性能参数测试过程,结合测试结果综合分析了该燃料的含能水平及铝粉在爆炸过程中的能量释放效率以及燃料爆炸火球发展规律和爆炸冲击波形成、扩展过程。结果表明:燃料的能量密度为1... 详细信息

介绍了一种含超细片状铝粉的温压燃料配方试样及各项物化性能参数测试过程,结合测试结果综合分析了该燃料的含能水平及铝粉在爆炸过程中的能量释放效率以及燃料爆炸火球发展规律和爆炸冲击波形成、扩展过程。结果表明:燃料的能量密度为16.11 M ***-1,理论爆炸威力大于4.0倍TNT当量,在爆炸抛散过程中片状铝粉的能量释放速率和有效利用率较高,对冲击波能量贡献较大;另外,燃料内相容性、贮存安定性和使用安全性良好,经过冲击试验和火炮的发射安全性考核,燃料抗过载能力大于1.7×105m.s-2,满足高过载武器平台发射安全性要求。

关键词：应用化学温压燃料爆炸铝粉

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化学起爆的动力学过程研究

兵工学报 2004年第2期25卷 151-154页

作者：许学忠郝保田武山裴明敬李明西北核技术研究所陕西西安710024

本文研究了化学起爆剂BrF3、NF4 BF4 与有机燃料的化学反应动力学过程 ,实测了动力学参数 ,并在约束和非约束条件下实现了液化石油气、环氧丙烷气云的化学一次起爆。研究结果证实 ,化学一次起爆能够实现的主要因素是该自加速化学反应活... 详细信息

本文研究了化学起爆剂BrF3、NF4 BF4 与有机燃料的化学反应动力学过程 ,实测了动力学参数 ,并在约束和非约束条件下实现了液化石油气、环氧丙烷气云的化学一次起爆。研究结果证实 ,化学一次起爆能够实现的主要因素是该自加速化学反应活化能较低 ,自由化学键的给予体具有极强的化学活性 ,NaBrF4 与液化石油气反应的活化能为 6 2kJ/mol,NF4 BF4 与环氧丙烷、液化石油气反应活化能为 8 9和 6 2kJ/mol,远低于一般化学反应的活化能 (4 1 84～ 4 18 4kJ/mol)。化学起爆剂与有机燃料的反应诱导时间在 0 1～

关键词：化学起爆剂动力学过程有机燃料化学反应

环境友好型生物表面活性剂对浮选气泡动力学的影响研究

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高校化学工程学报 2013年第6期27卷 985-990页

作者：裴明敬朱婷婷杨晶晶阮晓东李彦鹏西北核技术研究所陕西西安710024 长安大学环境科学与工程学院陕西西安710054 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027

为了考察生物表面活性剂替代化学表面活性剂调控浮选气泡的能力,采用高速摄影技术,对比研究了茶皂素、鼠李糖脂和曲拉通3种表面活性剂溶液中单个气泡的变形、终速度与运动轨迹,以及气泡群的尺寸分布特征。结果表明,类似于化学表面活性剂... 详细信息

为了考察生物表面活性剂替代化学表面活性剂调控浮选气泡的能力,采用高速摄影技术,对比研究了茶皂素、鼠李糖脂和曲拉通3种表面活性剂溶液中单个气泡的变形、终速度与运动轨迹,以及气泡群的尺寸分布特征。结果表明,类似于化学表面活性剂,生物表面活性剂对单气泡的浮升运动和气泡群的尺寸分布均有重要的影响。少量的茶皂素就可以有效地抑制气泡变形、降低气泡终速度、增强气泡的稳定性、减小气泡群的特征尺寸和增大气泡群的比表面积。另外,生物表面活性剂对气泡的影响取决于生物表面活性剂的种类和浓度。茶皂素的调控效果强于鼠李糖脂。单从对气泡动力学行为的影响效果来看,生物表面活性剂可能成为化学表面活性剂的替代品或升级换代品。

关键词：生物表面活性剂浮选气泡高速摄影