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电爆炸金属桥箔早期过程中电磁-热-力多物理场耦合建模与分析

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高压物理学报 2024年第1期38卷 65-73页

作者：王刚华谢龙肖波王强唐久棚欧海彬阚明先段书超中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621999

金属桥箔的电爆炸过程对电炮、冲击片雷管等的性能影响极为关键。这一过程中物质性质变化、几何构型和动力学过程非常复杂,早期的大量理论模拟工作均采用极为简化的物理模型。为此,建立了描述爆炸箔早期行为的三维电磁-热-固体力学耦合... 详细信息

金属桥箔的电爆炸过程对电炮、冲击片雷管等的性能影响极为关键。这一过程中物质性质变化、几何构型和动力学过程非常复杂,早期的大量理论模拟工作均采用极为简化的物理模型。为此,建立了描述爆炸箔早期行为的三维电磁-热-固体力学耦合求解全物理模型,模拟爆炸箔在大电流加载下的早期受热膨胀过程,并对早期膨胀过程中桥箔上的磁场、电流、温度等演化进行分析,观察到电流在构型和电阻率两种因素影响下的角扩散和线扩散现象,模拟得到的桥区温度场分布与参考文献中的实验图像及模拟结果定性符合。

关键词：爆炸箔冲击片雷管磁流体多场耦合

一种基于磁通和电磁能流的磁扩散问题求解格式

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计算物理 2022年第4期39卷 379-385页

作者：严春晖肖波王刚华陆禹李平中国科学技术大学近代力学系安徽合肥230027 中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

针对一维磁场扩散问题设计一种显式的有限体积离散格式。格式的第一个特征是不仅将磁场的扩散表达为单元边界上的磁通流,同时将能量方程中的欧姆加热也表达为单元边界上的电磁能量流,该特征能够更好地保证磁场能与内能的总量守恒。格式... 详细信息

针对一维磁场扩散问题设计一种显式的有限体积离散格式。格式的第一个特征是不仅将磁场的扩散表达为单元边界上的磁通流,同时将能量方程中的欧姆加热也表达为单元边界上的电磁能量流,该特征能够更好地保证磁场能与内能的总量守恒。格式的第二个特征是将单元边界上的磁通量和电磁能通量进行截断,在极端电阻率存在的磁扩散问题求解过程中,该特征能够一定程度上放宽稳定性条件对显式格式时间步长的限制。

关键词：非线性磁扩散极端电阻率欧姆加热有限体积法

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燕赵风骨当代中国画冀籍名家精粹上 1

2019年

作者：王刚华

本书为“图南轩画馆”文化传媒策划的经典性国画名家画集，旨在推动河北美术的繁荣与发展。河北以及河北籍画家无论在花鸟、山水、还是人物方面，业绩斐然，有着巨大的学术贡献而频获盛誉,他们均各具独到的艺术创作特色。全书将邀请60... 详细信息

ISBN: (纸本)9787531071365

本书为“图南轩画馆”文化传媒策划的经典性国画名家画集，旨在推动河北美术的繁荣与发展。河北以及河北籍画家无论在花鸟、山水、还是人物方面，业绩斐然，有着巨大的学术贡献而频获盛誉,他们均各具独到的艺术创作特色。全书将邀请60位冀籍中国画领域的较有建树的画家逐一展示。本书融赏鉴性、艺术性、参考性于一体。本册是下册。

关键词：作品集中国中国画现代

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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双层钨衬套Z箍缩内爆数值模拟

高压物理学报 2004年第4期18卷 364-367页

作者：王刚华胡熙静孙承纬中国工程物理研究院流体物理所四川绵阳621900

介绍了在强脉冲电流的作用下双层钨衬套Z箍缩动力学过程的数值模拟,计算了一个双层钨衬套模型,分析了双层衬套的碰撞过程,指出了双层衬套下电磁内爆的现象和特点,给出了碰撞后电流在内外衬筒上的分布,并对箍缩功率和箍缩产生的能量进行... 详细信息

介绍了在强脉冲电流的作用下双层钨衬套Z箍缩动力学过程的数值模拟,计算了一个双层钨衬套模型,分析了双层衬套的碰撞过程,指出了双层衬套下电磁内爆的现象和特点,给出了碰撞后电流在内外衬筒上的分布,并对箍缩功率和箍缩产生的能量进行了预估。

关键词： Z箍缩磁流体力学双层衬套脉冲功率

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等离子体喷射轴心铝丝的磁流体动力学模拟

强激光与粒子束 2003年第10期15卷 1015-1018页

作者：王刚华胡熙静阚明轩中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

　采用一维拉格朗日磁流体力学(MHD)程序研究了等离子体喷射轴心单丝的物理现象,给出了碰撞后铝丝受热膨胀和最后箍缩到轴心的整个过程图像,指出这一设计方法能在轴心丝上获得较高的电流上升率和较高的轴心压缩密度,并还给出了箍缩所得... 详细信息

　采用一维拉格朗日磁流体力学(MHD)程序研究了等离子体喷射轴心单丝的物理现象,给出了碰撞后铝丝受热膨胀和最后箍缩到轴心的整个过程图像,指出这一设计方法能在轴心丝上获得较高的电流上升率和较高的轴心压缩密度,并还给出了箍缩所得的功率和能量曲线。

关键词：脉冲高功率 Z箍缩磁流体力学 Pinch on wire

100kA微秒导通时间等离子体断路开关研究

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强激光与粒子束 2005年第1期17卷 135-139页

作者：陈林孙承纬姜巍王刚华吴守东姚斌李晔徐敏中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

研制了最大导通电流约为100kA的微秒导通时间等离子体断路开关,开展了该导通电流下的等离子体断路开关性能实验,得到的负载电流上升时间为54～76ns,最高开关电压为1.38MV,最高电压倍增系数达到4.9。建立了导通阶段开关区等离... 详细信息

研制了最大导通电流约为100kA的微秒导通时间等离子体断路开关,开展了该导通电流下的等离子体断路开关性能实验,得到的负载电流上升时间为54～76ns,最高开关电压为1.38MV,最高电压倍增系数达到4.9。建立了导通阶段开关区等离子体运动的二维雪耙模型,初步数值模拟结果表明,该模型对目前开展的实验有较好的预估能力。

关键词：等离子体断路开关等离子体枪延时等离子体密度二维雪耙模型

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双层套筒Z箍缩内爆数值模拟研究

双层套筒Z箍缩内爆数值模拟研究

作者：王刚华中国工程物理研究院北京研究生部

学位级别：硕士

不稳定性现象一直是困扰Z箍缩内爆研究人员的一大难题，复杂的不稳定性现象严重的破坏了Z箍缩内爆等离子体的轴对称性，从而使得箍缩效率大大降低。为此引入了丝阵内爆和双层衬套箍缩的实验设计思想，它们在实验中都取得了很好的效果，... 详细信息

不稳定性现象一直是困扰Z箍缩内爆研究人员的一大难题，复杂的不稳定性现象严重的破坏了Z箍缩内爆等离子体的轴对称性，从而使得箍缩效率大大降低。为此引入了丝阵内爆和双层衬套箍缩的实验设计思想，它们在实验中都取得了很好的效果，大大提高了箍缩效率。因此有必要对双层衬套箍缩中等离子体的碰撞和能量传输过程有深入、详细的分析了解，弄清楚其原理，这就需要在现有的单区模拟程序的基础上进一步提出多区的箍缩数值模拟。在本文中，我们建立了双层衬套箍缩的基本模型，利用一维磁流体力学方程组对其进行数值求解。描述Z箍缩内爆过程的磁流体力学方程组是一组非线性双曲型微分方程。在实际的计算中，由于辐射磁流体力学方程组的耦合项太多，因此，本文采取分裂法来进行计算，分步对方程组进行求解。为了减小计算收敛对时间步长的限制，以便于计算较薄的实验模型我们采用了隐式差分格式。通过与单层衬套结果的对比，验证了程序的正确性，得出了与文献一致的结论。本文还分别进行了铝和钨两种材料的双层衬套箍缩的计算，给出了箍缩过程中由于两层衬套碰撞引起的温度、密度、压力等物理量的变化，计算还给出了压力波在内衬套上的传播图像，得到了与冲击波关系式基本一致的压力峰值。另外，还给出了碰撞以后衬套上的电流分配，发现在内衬套上的电流上升速度非常的快达到了3X10As以上。此外对POW结构的箍缩计算结果也得到了同样的结论，丝上的电流上升速度也达到了10As，并且，得到了比同样情况下单层衬套箍缩更多的能量辐射。

关键词：高能量密度电磁内爆 Z箍缩内爆磁流体力学分裂法

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面向多智能消防机器人的编队避障控制方法

机器人 2024年第1期46卷 81-93页

作者：黎星华刘晓平王刚吴少波李文俊北京邮电大学现代邮政学院北京100876

为了提高多智能消防机器人系统在复杂火场环境下协同运动的安全性和及时性,提出一种基于动态权重的虚拟领航―领航―跟随法与改进人工势场法相结合的编队避障控制方法。首先,设计一种圆周运动控制律与方位角定位控制律相耦合的协同编队... 详细信息

为了提高多智能消防机器人系统在复杂火场环境下协同运动的安全性和及时性,提出一种基于动态权重的虚拟领航―领航―跟随法与改进人工势场法相结合的编队避障控制方法。首先,设计一种圆周运动控制律与方位角定位控制律相耦合的协同编队控制器,使各机器人收敛到以虚拟领航机器人为原点形成的圆上的期望位置。然后,对传统人工势场法进行改进,利用一种对数障碍函数建立道路两侧的危险膨胀区域来保障编队行驶在安全区域内,接着通过调整障碍物和道路边界共同作用在机器人上的合斥力方向,使得合斥力方向变为与目标作用的引力方向垂直且远离障碍物的方向,以解决局部极小值和目标不可达的问题。最后,引入动态权重因子对编队控制器和避障控制器进行自适应比值调整。为验证本文控制器的有效性,与传统人工势场法、固定权重的改进人工势场法进行仿真实验对比,结果表明所设计的控制器在收敛速度、跟踪误差和避障效果方面都表现更优。为进一步验证本文控制器的实用性,采用3台智能消防机器人进行物理实验,实验结果表明本文控制器既可以将编队限制在道路可行驶区域内,又可以较好地完成编队避障。

关键词：多智能消防机器人编队控制避障控制虚拟领航―领航―跟随法改进人工势场法

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单丝Z箍缩的一维单温辐射磁流体力学计算

高压物理学报 2002年第1期16卷 57-60页

作者：王刚华胡熙静中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

介绍在正弦电流波形下铝丝的内爆动力学过程的数值模拟计算 ,计算采用一维单温辐射磁流体力学模型 ,能流中除了常规热传导外 ,也包括黑体辐射流项 ,以考虑辐射对内爆动力学过程的影响。计算了用于箍缩预脉冲的低电流 (幅值 1 0～ 5 0kA... 详细信息

介绍在正弦电流波形下铝丝的内爆动力学过程的数值模拟计算 ,计算采用一维单温辐射磁流体力学模型 ,能流中除了常规热传导外 ,也包括黑体辐射流项 ,以考虑辐射对内爆动力学过程的影响。计算了用于箍缩预脉冲的低电流 (幅值 1 0～ 5 0kA)和较高电流 (幅值 40 0kA)情况下单丝的内爆结果。

关键词： Z箍缩一维单温辐射磁流体力学计算软X射线铝丝内爆动力学数值模拟