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木结构古塔的动力特性分析

工程力学 2004年第1期21卷 81-86页

作者：张舵卢芳云国防科技大学理学院湖南长沙410073

研究木结构古建筑的力学特性对保护和开发我国古建筑遗产具有重要意义。以山西北部释迦塔为研究对象,用有限元数值方法,通过引入梁单元组模拟斗拱连接,建立了具有木塔较细致结构的有限元计算模型,并通过木塔的实测模态结果方便地确定了... 详细信息

研究木结构古建筑的力学特性对保护和开发我国古建筑遗产具有重要意义。以山西北部释迦塔为研究对象,用有限元数值方法,通过引入梁单元组模拟斗拱连接,建立了具有木塔较细致结构的有限元计算模型,并通过木塔的实测模态结果方便地确定了斗拱这种复杂连接的刚度。对木塔进行了地震作用计算,计算结果与木塔现实残损变形集中在第二三层的现象一致。计算结果可为古塔的维护和修缮提供理论依据。

关键词：土木建筑结构木结构有限元古塔斗拱结构动力响应

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金属梁在预应力下的冲击响应

爆炸与冲击 2021年第3期41卷 12-20页

作者：郑监卢芳云国防科技大学文理学院湖南长沙410073

工程结构在使用过程中,大部分构件处于预应力状态。为了理清预应力对金属梁在冲击载荷作用下响应的影响机理,对不同轴向预应力条件和不同冲击强度下金属梁的塑性变形规律进行了研究。通过自主设计的预应力加载装置和落锤试验机,实现对... 详细信息

工程结构在使用过程中,大部分构件处于预应力状态。为了理清预应力对金属梁在冲击载荷作用下响应的影响机理,对不同轴向预应力条件和不同冲击强度下金属梁的塑性变形规律进行了研究。通过自主设计的预应力加载装置和落锤试验机,实现对金属梁的预应力控制和冲击加载;借助商用软件建立数值模型,对相关工况进行模拟。数值模拟结果与试验结果有较好的一致性。通过对梁的剩余挠度进行对比发现,压预应力状态下的梁受冲击载荷作用所产生的中点剩余挠度会比无预应力时更大;而拉预应力状态下的梁,挠度的变化量与预应力之间没有较一致的规律。从能量角度进行分析发现,梁的塑性变形能来自外加动能和初始内能,外加动能的能量比越高,梁的能量吸收率就越高,且在低能量比时,压预应力下的能量吸收率相对较高,拉预应力下的相对较低;高能量比时,预应力对能量吸收率几乎无影响。压预应力下,梁的极限弯矩增大,长度缩小,增大了的塑性变形能分布在长度缩小了的梁内,必然会导致更大的剩余挠度;拉预应力下,梁的极限弯矩减小,长度增大,增大了的塑性变形能分布在长度增大了的梁内,剩余挠度则没有显而易见的规律。这在一定程度上解释了预应力对冲击载荷作用下金属梁变形的影响机理。

关键词：金属梁预应力冲击响应剩余挠度

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混凝土板模爆方法数值模拟研究

国防科技大学学报 2007年第2期29卷 34-38页

作者：张舵卢芳云国防科技大学理学院湖南长沙410073

分析混凝土结构在1/4模型中应变率对于爆炸相似律的影响,并用数值模拟的方法进行混凝土板的模爆方法研究,得出混凝土板在爆炸作用下复印比例定律近似成立的结论。考察数值模拟中产生计算误差的原因,发现混凝土板模型在采用4cm网格时会... 详细信息

分析混凝土结构在1/4模型中应变率对于爆炸相似律的影响,并用数值模拟的方法进行混凝土板的模爆方法研究,得出混凝土板在爆炸作用下复印比例定律近似成立的结论。考察数值模拟中产生计算误差的原因,发现混凝土板模型在采用4cm网格时会出现较大的计算偏差,其原因部分是由于网格尺寸引起的,部分是由于计算采用的混凝土局部损伤失效模型引起的。

关键词：爆炸力学混凝土板模爆试验数值模拟

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战斗部最佳起爆延时的计算模型及其应用研究

弹道学报 2011年第4期23卷 95-99页

作者：王马法卢芳云李翔宇国防科学技术大学理学院长沙410073

为确定战斗部最佳起爆延时,通过巧妙地建立坐标系,提出一种考虑破片速度指数衰减的计算模型.对共面交会条件下战斗部最佳起爆延时进行计算,得到了战斗部最佳起爆延时随弹目交会角的变化规律,及威力半径为9m时战斗部的作用范围.结果表明... 详细信息

为确定战斗部最佳起爆延时,通过巧妙地建立坐标系,提出一种考虑破片速度指数衰减的计算模型.对共面交会条件下战斗部最佳起爆延时进行计算,得到了战斗部最佳起爆延时随弹目交会角的变化规律,及威力半径为9m时战斗部的作用范围.结果表明,随着弹目交会角的增加,最佳起爆延时存在一个极大值,且战斗部的作用范围趋近于战斗部威力半径.

关键词：战斗部近炸引信最佳起爆延时引战配合威力速度衰减

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硅橡胶的动态压缩实验和力学性能研究

高压物理学报 2004年第4期18卷 328-332页

作者：赵习金卢芳云林玉亮国防科技大学理学院

对一种改性硅橡胶材料进行了高应变率动态压缩的实验测试。实验结果表明,这种硅橡胶材料具有很强的应变率敏感性;在室温和高应变率下,表现出典型的聚合物粘弹性特性。实验中应用了入射波整形技术保证试样中的应力平衡及常应变率加载。... 详细信息

对一种改性硅橡胶材料进行了高应变率动态压缩的实验测试。实验结果表明,这种硅橡胶材料具有很强的应变率敏感性;在室温和高应变率下,表现出典型的聚合物粘弹性特性。实验中应用了入射波整形技术保证试样中的应力平衡及常应变率加载。利用石英晶体监测了试样两端的应力平衡,并应用石英测试技术测量了微弱的透射信号。

关键词：硅橡胶改性动态压缩试样聚合物力学性能石英应力平衡高应变率透射

柱形装药条件下锥形水中爆炸激波管内的冲击波特性

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爆炸与冲击 2021年第10期41卷 75-86页

作者：郑监卢芳云陈荣国防科技大学文理学院湖南长沙410073

锥形水中爆炸激波管是进行水中爆炸实验的一种装置,该装置能够通过较小装药量在相同距离处实现自由场水中较大装药量爆炸的冲击波峰值。为了获得柱形装药条件下锥形水中爆炸激波管内的冲击波特性,本文通过数值计算的方式,对不同圆锥角... 详细信息

锥形水中爆炸激波管是进行水中爆炸实验的一种装置,该装置能够通过较小装药量在相同距离处实现自由场水中较大装药量爆炸的冲击波峰值。为了获得柱形装药条件下锥形水中爆炸激波管内的冲击波特性,本文通过数值计算的方式,对不同圆锥角和不同柱形装药质量下锥形激波管内的冲击波传播过程进行了模拟,通过对不同工况下激波管内冲击波特性进行分析,发现其初始冲击波的衰减规律符合自由场水中的指数衰减形式,并拟合得到了与自由场水中爆炸相容的冲击波峰值、比冲量和能流密度经验公式;发现其二次脉动压力周期与炸药质量呈反常规的变化规律,并引入等效静水压深度解释了这一现象;发现其二次脉动压力幅值与初始冲击波幅值之比比自由场水中更大,而二次脉动压力的比冲量与初始冲击波冲量之比与自由场水中相当。

关键词：水中爆炸锥形激波管冲击波二次脉动

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一种高聚物粘结炸药和B炸药的本构关系研究

高压物理学报 2005年第2期19卷 139-144页

作者：吴会民卢芳云国防科技大学理学院

利用万能材料试验机对一种高聚物粘结炸药(简称PBX炸药)和压装B炸药进行了准静态压缩实验,得到了两种炸药在不同应变率下的应力应变曲线。通过两种炸药在不同应变率下力学性能的研究,建立了两种炸药含应变率效应的本构方程。结果表明,... 详细信息

利用万能材料试验机对一种高聚物粘结炸药(简称PBX炸药)和压装B炸药进行了准静态压缩实验,得到了两种炸药在不同应变率下的应力应变曲线。通过两种炸药在不同应变率下力学性能的研究,建立了两种炸药含应变率效应的本构方程。结果表明,建立的本构方程能较好地描述两种炸药在弹性阶段和强化阶段的力学性能。

关键词：压装B炸药准静态实验本构关系高聚物粘结炸药材料力学性能

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梯度温度场中多胞材料牺牲层的抗冲击分析

兵工学报 2017年第12期38卷 2463-2471页

作者：李志斌卢芳云国防科技大学理学院湖南长沙410073

针对多胞材料作为牺牲覆盖层防护结构来保护主体结构经受爆炸/冲击载荷的典型应用,分析了梯度温度场中多胞牺牲层的抗冲击行为。基于多胞材料的刚性-理想塑性-锁定模型,建立了梯度温度场中多胞牺牲层的一维冲击波模型,揭示了冲击波在多... 详细信息

针对多胞材料作为牺牲覆盖层防护结构来保护主体结构经受爆炸/冲击载荷的典型应用,分析了梯度温度场中多胞牺牲层的抗冲击行为。基于多胞材料的刚性-理想塑性-锁定模型,建立了梯度温度场中多胞牺牲层的一维冲击波模型,揭示了冲击波在多胞牺牲层中的传播特性,并获得了多胞牺牲层临界厚度和临界冲击速度随梯度温度场分布的依赖关系。通过有限元方法采用基于实验数据的多胞材料刚性-幂指数硬化模型验证了理论模型的有效性。推导了梯度温度场多胞牺牲层的临界厚度、临界冲击速度以及端面载荷历史等与温度场分布的关系,给出了给定长度的多胞牺牲层临界冲击速度与牺牲层端面温差的关系。结果表明,对于已设计完成的闭孔多胞材料牺牲覆盖层结构,当支撑端温度不变、冲击端温度升高时,结构容许的临界冲击速度是线性降低的。

关键词：固体力学多胞材料牺牲层梯度温度场耐撞性冲击波传播优化设计

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可变形战斗部弹体变形型面研究

高压物理学报 2010年第2期24卷 102-106页

作者：龚柏林卢芳云李翔宇国防科技大学理学院湖南长沙410073

基于炸药瞬时爆轰理论,将战斗部变形阶段的结构简化为辅助装药,对等效圆柱壳体实施爆轰加载,并在等效壳体上的加载段引入若干个塑性铰,相应地将辅助装药划分成与塑性铰相对应的若干个独立微元。针对均匀加载下等效壳体的原始位移分布,... 详细信息

基于炸药瞬时爆轰理论,将战斗部变形阶段的结构简化为辅助装药,对等效圆柱壳体实施爆轰加载,并在等效壳体上的加载段引入若干个塑性铰,相应地将辅助装药划分成与塑性铰相对应的若干个独立微元。针对均匀加载下等效壳体的原始位移分布,采用具有能量分布梯度的辅助装药加载进行匹配,设计出能实现D型型面的辅助装药形状,最后通过数值模拟进行验证。结果表明,采用该形状的辅助装药能实现较理想的D型弹体变形型面。

关键词：爆炸力学变形型面塑性屈曲圆柱壳定向战斗部