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基于Flat-Joint接触模型的黏弹性动态本构开发及其参数影响分析

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岩石力学与工程学报 2020年第5期39卷 949-960页

作者：何珣何勇潘绪超郭磊南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 火箭军研究院北京100094

基于离散元方法将黏弹性本构关系引入到Flat-Joint模型中,推导出黏弹性的力–位移更新公式以及率相关黏结键断裂准则,使颗粒间接触力响应和黏结强度表现出率相关性,并通过C++语言生成供颗粒流程序(PFC2D)调用的自定义本构子程序(DLL)。... 详细信息

基于离散元方法将黏弹性本构关系引入到Flat-Joint模型中,推导出黏弹性的力–位移更新公式以及率相关黏结键断裂准则,使颗粒间接触力响应和黏结强度表现出率相关性,并通过C++语言生成供颗粒流程序(PFC2D)调用的自定义本构子程序(DLL)。模拟不同应变率条件下的岩石类材料动态压缩过程,得到应力–应变曲线、断裂黏结键数量变化曲线和黏结键断裂时刻分布与应变率之间的关系,分析应变率提高对裂纹生成和分布的影响;同时分析各黏弹性参数对应力–应变曲线和泊松比等宏观参数以及试件变形和破坏特性的影响,可知E1越大,主剪切裂纹越粗壮,E2越小,剪切裂纹和弥散裂纹数量分布越多,而h2参数对主剪切裂纹影响很小,但从主剪切裂纹延伸出的次级裂纹随h2减小而增多。

关键词：数值分析颗粒离散元黏结键黏弹性动态压缩裂纹

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爆炸式电磁感应脉冲发生器

爆炸与冲击 2016年第1期36卷 43-49页

作者：贲驰何勇潘绪超何源凌琦南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094

为了探索脉冲发生器新的技术方法,在传统脉冲发生器的基础上,提出了一种依靠爆炸驱动的电磁感应脉冲发生器。介绍了发生器的工作过程,对发生器中炸药的爆炸和冲击过程进行了计算和数值模拟,建立了带有初始电压和初始静磁场的发生器的工... 详细信息

为了探索脉冲发生器新的技术方法,在传统脉冲发生器的基础上,提出了一种依靠爆炸驱动的电磁感应脉冲发生器。介绍了发生器的工作过程,对发生器中炸药的爆炸和冲击过程进行了计算和数值模拟,建立了带有初始电压和初始静磁场的发生器的工作电路模型,得出了感应电压的计算方法。设计了一种通过永磁体提供初始静磁场的脉冲发生器,并分别对装有两种不同炸药的发生器进行了实验。实验表明:爆速较高的炸药驱动发生器可产生峰值更高的电压脉冲。实验结果偏低于计算结果,原因是理论计算中简化了磁芯磁场和冲击波速度。

关键词：爆炸力学相变反应电磁感应脉冲发生器

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含能破片冲击薄靶的释能时间

火炸药学报 2010年第2期33卷 25-28,44页

作者：何源何勇潘绪超南京理工大学智能弹药技术国防重点实验室江苏南京210094

为了解释含能破片冲击侵彻薄靶板时的释能时间与侵彻历程关系,用LS-DYNA和理论分析研究了不同靶板材料、不同头部厚度的含能破片冲击侵彻过程和释能时间,得到释能时间与侵彻过程的关系。结果表明,通过调整破片的头部厚度可实现含能破片... 详细信息

为了解释含能破片冲击侵彻薄靶板时的释能时间与侵彻历程关系,用LS-DYNA和理论分析研究了不同靶板材料、不同头部厚度的含能破片冲击侵彻过程和释能时间,得到释能时间与侵彻过程的关系。结果表明,通过调整破片的头部厚度可实现含能破片的靶后释能。

关键词：含能材料破片冲击侵彻释能时间化学反应

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旋转助推钻地弹侵彻混凝土靶试验研究

固体火箭技术 2011年第2期34卷 146-149页

作者：潘绪超何勇何源赵晓宁南京理工大学智能弹药国防重点试验室南京210094

通过改变头部形状,利用旋转火箭发动机末端加速旋转来探索新型的旋转助推钻地弹。建立了旋转助推钻地弹作用混凝土试验平台,进行了试验研究,得到了作用过程中侵彻速度与弹丸转速和火箭发动机推力之间的经验关系式。结果表明,旋转火箭发... 详细信息

通过改变头部形状,利用旋转火箭发动机末端加速旋转来探索新型的旋转助推钻地弹。建立了旋转助推钻地弹作用混凝土试验平台,进行了试验研究,得到了作用过程中侵彻速度与弹丸转速和火箭发动机推力之间的经验关系式。结果表明,旋转火箭发动机在助推钻地弹上应用原理上可行;在喷喉倾角不变的前提下,侵彻速度随着火箭发动机推力和旋转速度增加而增加,且转速的影响更大。研究结果可为固体火箭发动机在钻地弹上的应用提供借鉴。

关键词：助推钻地弹侵彻旋转固体火箭发动机旋转侵彻 Levenberg-Marquardt算法

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电磁力控制翼型绕流分离的增升减阻效率研究

力学学报 2015年第3期47卷 414-421页

作者：陈耀慧栗保明潘绪超刘怡昕南京理工大学瞬态物理重点实验室南京210094 南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室南京210094

电磁力可有效对流体流动进行控制,增升减阻,抑制流动分离,制约其推广应用的瓶颈为控制效率问题.为提高其控制效率,基于翼型绕流的电磁力控制,对电磁力增升减阻的控制效率问题进行数值研究.根据能量守恒定律,推导电磁力控制能耗的比,基... 详细信息

电磁力可有效对流体流动进行控制,增升减阻,抑制流动分离,制约其推广应用的瓶颈为控制效率问题.为提高其控制效率,基于翼型绕流的电磁力控制,对电磁力增升减阻的控制效率问题进行数值研究.根据能量守恒定律,推导电磁力控制能耗的比,基于升力和阻力计算节省能量.定义电磁力的控制效率为能量节省与电磁力控制所需能耗的比值,研究不同工况下电磁力增升减阻的控制效率.发现在控制开始阶段,电磁力能量主要消耗在增加边界层流体的动能上,电磁力控制效率非常低,但电磁力控制效率会随着电磁力工作时间的增长而增加:电磁力控制效率随着来流速度的增加呈指数下降;通过增加电磁力激活板的输入能量可增强电磁力的控制效果,但无法明显增加其控制效率.

关键词：电磁力翼型绕流流动控制控制效率

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超声场中气泡融合的影响因素分析

声学学报 2016年第6期41卷 851-856页

作者：焦俊杰何勇何源潘绪超王传婷南京理工大学南京210094

采用高速摄影机对不同声压和频率作用下接触气泡的融合时间进行了实验研究,运用实验和数值计算相结合的方法分析了次Bjerknes力和最大径向振动速度对气泡融合时间的影响,结果表明在不同的超声声压和频率作用下,气泡的融合时间会随着次Bj... 详细信息

采用高速摄影机对不同声压和频率作用下接触气泡的融合时间进行了实验研究,运用实验和数值计算相结合的方法分析了次Bjerknes力和最大径向振动速度对气泡融合时间的影响,结果表明在不同的超声声压和频率作用下,气泡的融合时间会随着次Bjerknes力和最大径向振动速度的增大而增大,对两个因素进行对比分析得到次Bjerknes力是影响气泡融合的关键因素。

关键词：融合时间径向振动高速摄影机超声作用因素分析数值计算 Keller 最大半径平衡半径指数关系

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基于压电效应的低频无线通信机械天线

北京邮电大学学报 2022年第5期45卷 66-71页

作者：杨靖温习杨绍隆潘绪超毕科北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876 南京理工大学机械工程学院南京210094 中国人民解放军32381部队北京100072

传统电天线的尺寸与其发射电磁波的波长相近。低频电磁波(30~300 kHz)的波长达数公里,低频电天线存在尺寸过大、隐蔽性差、功耗大等问题。为解决电天线尺寸和功耗大的问题,同时提高低频无线通信应用的灵活性,提出了一种基于压电效应的... 详细信息

传统电天线的尺寸与其发射电磁波的波长相近。低频电磁波(30~300 kHz)的波长达数公里,低频电天线存在尺寸过大、隐蔽性差、功耗大等问题。为解决电天线尺寸和功耗大的问题,同时提高低频无线通信应用的灵活性,提出了一种基于压电效应的机械天线,机械天线是利用机械运动的电荷直接激励产生电磁波。研究了压电机械天线工作的物理机理;通过阻抗-频率曲线研究压电机械天线的阻抗特性;利用无线通信系统对比了不同边长压电机械天线的低频辐射性能;同时验证了压电机械天线辐射的磁场随无线通信系统接收端与压电机械天线距离的变化规律。结果表明,压电机械天线在便携式、低成本和高性能低频无线通信应用中具有巨大潜力。

关键词：压电机械天线无线通信低频

基于Flat-Joint接触模型的软化本构开发及其参数影响分析

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岩石力学与工程学报 2018年第10期37卷 2277-2287页

作者：何珣何勇郭磊潘绪超庞春旭乔良涂建南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 西安现代控制技术研究所陕西西安710065 北京航天长征飞行器研究所北京100076

为研究黏结键软化效应在岩石破坏离散元模拟过程中的影响,将黏结裂缝模型的软化关系引入到Flat-Joint本构模型中,使颗粒间发生黏结破坏时考虑软化效应,并通过C++语言生成供颗粒流程序(PFD2D)调用的离散元本构子程序(DLL)。模拟岩石单轴... 详细信息

为研究黏结键软化效应在岩石破坏离散元模拟过程中的影响,将黏结裂缝模型的软化关系引入到Flat-Joint本构模型中,使颗粒间发生黏结破坏时考虑软化效应,并通过C++语言生成供颗粒流程序(PFD2D)调用的离散元本构子程序(DLL)。模拟岩石单轴压缩过程,根据其应力–应变曲线、软化黏结键数量和断裂黏结键数量变化曲线将破坏过程划分为以下5个阶段:线性上升段、非线性上升段、非线性下降段、脆性下降段和残余应力段,且黏结键软化主要发生在非线性段;并采用水平直线软化曲线详细分析软化强度和软化应变对单轴压缩峰值强度、非线性区宽度、软化黏结键数量和泊松比等宏观参数的影响;最后对复合破坏准则下黏结键的断裂能进行初步分析,完善分析岩石类材料破坏问题的颗粒离散元方法。

关键词：数值分析颗粒流程序黏结键软化效应单轴压缩断裂能

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静态旋转侵彻混凝土力学仿真与实验研究

南京理工大学学报 2011年第3期35卷 355-358,375页

作者：潘绪超何勇何源赵晓宁南京理工大学智能弹药国防重点实验室江苏南京210094

为研究静态旋转侵彻过程中力学和结构参数之间的匹配关系,按照经典切削理论建立了静态旋转侵彻混凝土的经验公式,应用LS-DYNA软件对其作用过程进行了数值仿真。利用正交实验法进行了静态旋转侵彻混凝土模拟实验,并利用经典Levenberg-Mar... 详细信息

为研究静态旋转侵彻过程中力学和结构参数之间的匹配关系,按照经典切削理论建立了静态旋转侵彻混凝土的经验公式,应用LS-DYNA软件对其作用过程进行了数值仿真。利用正交实验法进行了静态旋转侵彻混凝土模拟实验,并利用经典Levenberg-Marquardt算法拟合经验公式,得到了轴向力和扭矩、侵彻量、旋转侵彻体直径和旋转速度之间的经验关系。实验结果表明:经验公式与仿真结果相符合,旋转侵彻体直径对轴向力的影响较大,进给量对扭矩的影响较大,钻速对轴向力及扭矩的影响较小。

关键词：旋转侵彻混凝土正交实验