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爆炸对自然磁场干扰机理

力学学报 2018年第5期50卷 1206-1218页

作者：栗建桥马天宝宁建国北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

爆炸产生的电磁场对爆炸测试有较明显的干扰,一些含金属炸药产生的电磁干扰甚至可以使设备失效,为了给出爆炸产生电磁效应的理论分析方法和特性,针对常规炸药爆炸过程中观察到的自然磁场扰动现象进行理论机理和数值模拟研究.采用热平衡... 详细信息

爆炸产生的电磁场对爆炸测试有较明显的干扰,一些含金属炸药产生的电磁干扰甚至可以使设备失效,为了给出爆炸产生电磁效应的理论分析方法和特性,针对常规炸药爆炸过程中观察到的自然磁场扰动现象进行理论机理和数值模拟研究.采用热平衡电离理论描述爆炸过程中产生的电离气体,结合爆炸问题的数值模拟方法,获得爆炸场中电导率的时空分布,计算磁场扩散率;基于非理想全磁流体力学方程求解一定磁扩散率下等离子体高速运动引起的自然磁场扰动,实现爆炸产生磁场效应的二维模拟;对比炸药不同起爆条件对产生磁场扰动的影响,结果表明:炸药起爆参数对磁场扰动有很大的影响,这种影响源自于电导率的巨大差异,虽然爆轰产物的高速运动有引起磁场大幅度扰动的能力,然而只有具有一定电导率的爆轰气体才能冻结磁场扰动.数值模拟结果与文献中的结果进行了对比,模拟得到的由电磁波引起的磁场扰动在时间尺度上与文献结果符合较好,从一定程度上证明了数值模拟方法的可靠性.本文的数值模拟结果指出炸药几何构型不对称的时候,在自然磁场取不同方向时将会产生不同的磁场扰动强度,而这是目前该领域中尚且无人关注和讨论过的问题.

关键词：等离子体非理想磁流体爆炸磁场扰动数值模拟

基于Youngs界面重构技术的自适应网格细分方法

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计算力学学报 2010年第6期27卷 1111-1116页

作者：刘春马天宝宁建国北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京强度环境研究所北京100076

Euler型多物质流体动力学数值方法中,常采用Youngs界面重构技术处理混合网格。Youngs方法在输运步中需要同时考虑两种物质,程序编写复杂,效率低。本文在Youngs方法的基础上,对混合网格进行多层细分,用细分后的纯物质子网格代替原混合网... 详细信息

Euler型多物质流体动力学数值方法中,常采用Youngs界面重构技术处理混合网格。Youngs方法在输运步中需要同时考虑两种物质,程序编写复杂,效率低。本文在Youngs方法的基础上,对混合网格进行多层细分,用细分后的纯物质子网格代替原混合网格。分析了网格细分的具体方案;对细分后子网格,同时考虑往周边八个网格的输运,给出了所有可能分配量的表达式。最后编程实验结果表明,在不增加计算量的基础上,网格细分的方法有效地提高了计算精度。

关键词： Youngs算法细分网格混合网格数值模拟

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爆轰波绕射问题的高精度数值模拟研究

中国科学：技术科学 2021年第3期51卷 281-292页

作者：马天宝马凡杰李平李健北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900

高精度数值模拟方法在具有化学反应及强间断的炸药爆轰问题数值模拟中具有重要的应用价值.本文通过求解柱坐标系下二维轴对称反应流欧拉方程组,采用基于Level set界面捕捉方法的欧拉型高精度多介质数值方法,编写了凝聚相炸药非理想爆轰... 详细信息

高精度数值模拟方法在具有化学反应及强间断的炸药爆轰问题数值模拟中具有重要的应用价值.本文通过求解柱坐标系下二维轴对称反应流欧拉方程组,采用基于Level set界面捕捉方法的欧拉型高精度多介质数值方法,编写了凝聚相炸药非理想爆轰程序,并对TATB基炸药在拐角效应中的死区现象进行了数值模拟研究.通过对比基于压力的点火增长模型与基于熵函数的CREST反应燃烧模型在拐角死区问题的计算效果,分析了两种反应模型的优势与不足,并结合两者的优点提出了一种多判据反应速率模型.数值模拟结果表明,该模型可以直接对死区进行计算,且死区高度与实验结果较为一致.

关键词：高精度数值模拟爆轰死区 Level set 反应速率方程

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基于不分裂算法的Euler网格细分方法

高压物理学报 2008年第4期22卷 357-363页

作者：宁建国刘春马天宝北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

对考虑多物质相互作用的爆炸冲击数值模拟,Euler型流体动力学方法是最有效的方法之一。采用维数不分裂算法处理Euler坐标下的纯物质网格,混合网格在Youngs界面重构技术的基础上进行细分,消除混合网格复杂的输运计算。对纯物质网格和细... 详细信息

对考虑多物质相互作用的爆炸冲击数值模拟,Euler型流体动力学方法是最有效的方法之一。采用维数不分裂算法处理Euler坐标下的纯物质网格,混合网格在Youngs界面重构技术的基础上进行细分,消除混合网格复杂的输运计算。对纯物质网格和细分后网格,都具体给出了往相邻8个网格输运的所有可能分配量的表达式。最后将该方法加入到自行开发的MMIC-2D通用多物质二维爆炸与冲击问题数值仿真程序中,数值算例显示该方法不仅能有效地提高计算精度,同时能降低问题的计算工作量,节省计算时间。

关键词： Youngs算法不分裂算法细分网格爆炸数值模拟

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定向战斗部爆炸驱动规律研究

高压物理学报 2013年第5期27卷 685-690页

作者：耿荻马天宝宁建国北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

针对展开型定向战斗部主装药设计了一种聚焦结构,采用数值模拟方法,对比分析了不同起爆方式对破片飞散速度及飞散区域的影响特性,并对三维模型的爆轰波传播方式及破片飞散情况进行了分析。数值模拟结果表明,距轴线端点1/8处对偶起爆方... 详细信息

针对展开型定向战斗部主装药设计了一种聚焦结构,采用数值模拟方法,对比分析了不同起爆方式对破片飞散速度及飞散区域的影响特性,并对三维模型的爆轰波传播方式及破片飞散情况进行了分析。数值模拟结果表明,距轴线端点1/8处对偶起爆方式的聚焦效果最好;三维模型在球形爆轰波的作用下,可以很好地控制破片的轴向定向集中飞散。通过静爆实验验证了数值模拟结果的合理性。

关键词：定向战斗部破片起爆方式爆炸驱动数值模拟

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一维双曲系统高分辨率波传播算法研究

中国科学：物理学、力学、天文学 2013年第3期43卷 283-288页

作者：郝莉马天宝王星北京建筑工程学院理学院北京100044 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

本文发展了波传播理论算法,通过Riemann求解器和高阶WENO空间重构得到间断跳跃.根据波传播的物理性质能够处理双曲系统的振荡以及各物理量的守恒问题,相比于其他的高分辨率数值模拟方法,不仅合理降低了耗散,清晰地捕捉到激波间断,并且... 详细信息

本文发展了波传播理论算法,通过Riemann求解器和高阶WENO空间重构得到间断跳跃.根据波传播的物理性质能够处理双曲系统的振荡以及各物理量的守恒问题,相比于其他的高分辨率数值模拟方法,不仅合理降低了耗散,清晰地捕捉到激波间断,并且提出间断判断因子,在保持精度的前提下,使计算效率显著提高.通过数值模拟欧拉方程的Sod问题和Lax问题,验证该方法在处理双曲系统间断问题上有广泛适用性和优越性.通过比较CPU时间,验证了加入判断因子后计算效率明显提高.

关键词：高分辨率波传播算法判断因子

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香脂盒里的情报

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动能弹高速侵彻钢筋混凝土靶时弹丸头部质量侵蚀微观机理

1985年

作者：马天宝编

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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兵工学报 2021年第9期42卷 1809-1818页

作者：宁建国李钊马天宝许香照北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

动能弹在高速侵彻混凝土过程中会发生明显的质量侵蚀现象,并因此严重影响其侵彻性能。为进一步研究弹体在侵彻过程中发生侵蚀现象的内在机理,开展多组弹体高速侵彻钢筋混凝土靶的侵彻实验。采取线切割技术方法,用回收的剩余弹体头部制... 详细信息

动能弹在高速侵彻混凝土过程中会发生明显的质量侵蚀现象,并因此严重影响其侵彻性能。为进一步研究弹体在侵彻过程中发生侵蚀现象的内在机理,开展多组弹体高速侵彻钢筋混凝土靶的侵彻实验。采取线切割技术方法,用回收的剩余弹体头部制备微观观测实验试样。通过金相显微镜和扫描电子显微镜对剩余弹体表面多个观测点的微观形貌进行系统观测。结果表明:剩余弹体表面存在一层明显的热影响区;弹体表面材料存在大量相互平行的长距离犁沟;在弹体尖端观测到少量微裂纹,对弹体尖端的质量损失有一定贡献但影响范围有限;弹体侵蚀现象并非单一机制造成,而是一个多机制共同作用、相互影响的复杂过程。

关键词：动能弹高速侵彻质量侵蚀钢筋混凝土微观分析

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Euler方法中的不分裂输运算法

北京理工大学学报 2008年第10期28卷 847-850页

作者：刘春马天宝宁建国北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京强度环境研究所北京100076

为解决用Euler方法求解多种介质的流体力学问题时,物质的输运中维数分裂算法容易出现重复或遗漏的问题,以Youngs界面重构技术为基础,输运步中采用维数不分裂算法,除了考虑相邻4个网格的输运外,同时还考虑斜对角网格的输运计算,有效地解... 详细信息

为解决用Euler方法求解多种介质的流体力学问题时,物质的输运中维数分裂算法容易出现重复或遗漏的问题,以Youngs界面重构技术为基础,输运步中采用维数不分裂算法,除了考虑相邻4个网格的输运外,同时还考虑斜对角网格的输运计算,有效地解决了消除重复或遗漏输运的问题.论证了不分裂算法的合理性,给出了向相邻8个网格输运的所有可能分配量的表达式.数值模拟结果表明,不分裂输运算法的精度有所提高.

关键词：数值模拟混合网格 Youngs技术不分裂算法