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点式火工分离装置冲击载荷作用机制的数值模拟研究

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振动与冲击 2013年第2期32卷 9-13,32页

作者：王军评毛勇建黄含军中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900

为定量分析点式火工分离装置冲击载荷作用机制,以典型爆炸螺栓连接结构为对象,分别建立了爆炸过程、应变能释放过程、撞击过程的数值计算模型,分析了分离过程中三种不同的物理过程及其诱发响应的机制,讨论了不同阶段不同区域内的结构响... 详细信息

为定量分析点式火工分离装置冲击载荷作用机制,以典型爆炸螺栓连接结构为对象,分别建立了爆炸过程、应变能释放过程、撞击过程的数值计算模型,分析了分离过程中三种不同的物理过程及其诱发响应的机制,讨论了不同阶段不同区域内的结构响应特征。得到的结果符合相关标准描述的一般规律。从定量角度研究了分离过程中三种机制对响应的贡献及其特征,计算结果为相关产品的设计、试验与评估提供了参考,也为爆炸分离冲击载荷与响应提供了一种可行的数值分析方法。

关键词：爆炸分离冲击点式火工分离装置冲击载荷结构响应

旋转相似载荷下轴对称结构弹性响应的快速算法:旋转叠加法及其应用

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固体力学学报 2011年第3期32卷 306-312页

作者：毛勇建李玉龙黄含军邓宏见中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621900 西北工业大学航空学院西安710072

基于叠加原理,采用坐标旋转和线性叠加的方法,建立了求解旋转相似载荷下轴对称结构弹性响应的快速算法——旋转叠加法.文章首先给出了"旋转相似载荷"的定义,推导了相关计算公式,然后给出了一个应用实例,验证了算法的正确性和有效性,最... 详细信息

基于叠加原理,采用坐标旋转和线性叠加的方法,建立了求解旋转相似载荷下轴对称结构弹性响应的快速算法——旋转叠加法.文章首先给出了"旋转相似载荷"的定义,推导了相关计算公式,然后给出了一个应用实例,验证了算法的正确性和有效性,最后对相关问题进行了讨论.旋转叠加法巧妙利用了叠加原理和结构的轴对称性,对同一结构只需一次分析,即可通过简单算术运算得到多种载荷下的结构响应,为多工况结构分析提供了高效的计算手段.

关键词：弹性力学轴对称结构旋转相似载荷叠加原理快速算法旋转叠加法

先进钻地弹概念弹的次口径高速深侵彻实验研究

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爆炸与冲击 2008年第1期28卷 1-9页

作者：梁斌陈小伟姬永强黄含军高海鹰李小笠黄海莹中国工程物理研究院结构力学研究所四川绵阳621900

同一般钻地弹相比,先进钻地弹撞击速度更高,侵彻深度更大。为实现高速侵彻,实验室研究常采用火炮次口径发射。本文中给出了高速侵彻的实验方法和火炮次口径发射实验技术,并开展了先进钻地弹概念弹的深侵彻缩比实验研究,取得了撞击速度约... 详细信息

同一般钻地弹相比,先进钻地弹撞击速度更高,侵彻深度更大。为实现高速侵彻,实验室研究常采用火炮次口径发射。本文中给出了高速侵彻的实验方法和火炮次口径发射实验技术,并开展了先进钻地弹概念弹的深侵彻缩比实验研究,取得了撞击速度约1.2km/s的高侵彻能力的实验结果。同时对弹靶的变形破坏分别进行了分析,进一步验证了先进钻地弹的概念可行性。

关键词：爆炸力学次口径弹丸发射技术缩比实验先进钻地弹混凝土高速侵彻

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爆炸螺栓冲击响应的主要影响因素研究

振动与冲击 2019年第13期38卷 42-49页

作者：王军评毛勇建吕剑黄含军中国工程物理研究院总体工程研究所

根据爆炸螺栓动作的实际物理过程,在时序上划分为爆炸解锁和撞击两阶段。分别建立了预紧状态下爆炸螺栓爆炸解锁过程和撞击过程的数值模型,分析了耦合效应下冲击载荷的各主要因素(药量、预紧力、撞击部位材料)对结构响应的影响。结果表... 详细信息

根据爆炸螺栓动作的实际物理过程,在时序上划分为爆炸解锁和撞击两阶段。分别建立了预紧状态下爆炸螺栓爆炸解锁过程和撞击过程的数值模型,分析了耦合效应下冲击载荷的各主要因素(药量、预紧力、撞击部位材料)对结构响应的影响。结果表明:在爆炸解锁阶段,各区域响应随药量呈非线性递增,随预紧力呈线性递增;在近场区域,药量的变化对响应占主导作用;在中场区域,受药量和预紧力的双重控制;远场区域,主要由预紧力的变化主导;在螺柱撞击阶段,结构响应与撞击部位的材料特性紧密相关,具有较小屈服强度和较大塑性变形能力的材料,具有较好的吸能效果,结构的响应最小。

关键词：爆炸分离冲击结构响应影响因素

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求解轴对称结构侧向冲击响应的一种快速算法

计算力学学报 2010年第3期27卷 563-568页

作者：毛勇建李玉龙邓宏见黄含军西北工业大学航空学院西安710072 中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621900

轴对称结构在侧向冲击载荷下的动力响应分析,一般采用解析、半解析法或者直接进行有限元数值模拟,这些方法均有一定的局限性。本文依据线性动力学问题的叠加原理,提出了一种基于有限元分析和线性叠加的快速算法。该方法首先采用多条母... 详细信息

轴对称结构在侧向冲击载荷下的动力响应分析,一般采用解析、半解析法或者直接进行有限元数值模拟,这些方法均有一定的局限性。本文依据线性动力学问题的叠加原理,提出了一种基于有限元分析和线性叠加的快速算法。该方法首先采用多条母线对载荷进行离散,然后采用有限元计算结构在单个"载荷单元"作用下的动力响应,最后采用坐标旋转和线性叠加的方法计算得到结构在复杂分布载荷作用下的响应。算例表明,本文提出的算法是正确、有效的,并且具有快速、简便、灵活的特点。

关键词：侧向冲击轴对称结构动力响应有限元法叠加原理

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载荷脉宽对圆柱壳瞬态响应的影响分析

振动与冲击 2015年第3期34卷 108-113页

作者：王军评毛勇建狄飞黄含军中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900

为认识载荷脉宽对圆柱壳瞬态响应及其对X射线冲击响应模拟等效性的影响规律,定义了等效性评价指标即平均应变差异。以四种不同尺寸的典型圆柱壳为对象,分别加载六种冲量相同、脉宽不同的三角形脉冲载荷,通过数值模拟,获得了平均应变差... 详细信息

为认识载荷脉宽对圆柱壳瞬态响应及其对X射线冲击响应模拟等效性的影响规律,定义了等效性评价指标即平均应变差异。以四种不同尺寸的典型圆柱壳为对象,分别加载六种冲量相同、脉宽不同的三角形脉冲载荷,通过数值模拟,获得了平均应变差异Δε随脉宽变化的关系,从结构特性角度分析了变化的原因。发现Δε主要受t/τ(脉宽占比)控制,t/τ≤0.45时,平均应变差异在20%以内。所得结果可为模拟X射线冲击环境的试验设计、结果评估和数值模拟提供参考。

关键词：圆柱壳 X射线瞬态响应载荷脉宽

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爆炸激波管出口流场特征的纹影诊断与分析

光学精密工程 2023年第19期31卷 2789-2798页

作者：张军黄含军毛勇建黄海莹郑星杨茂中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

冲击波是爆炸毁伤的主要载荷形式之一,炸药驱动激波管是较真实复现高超压冲击波场景的可能方式,当前亟需关注冲击波与产物分离状态、波阵面形态等实验参数测试问题,仅依靠传统电测原理的单一点源压力测量无法满足上述流场表征需要。基... 详细信息

冲击波是爆炸毁伤的主要载荷形式之一,炸药驱动激波管是较真实复现高超压冲击波场景的可能方式,当前亟需关注冲击波与产物分离状态、波阵面形态等实验参数测试问题,仅依靠传统电测原理的单一点源压力测量无法满足上述流场表征需要。基于反射式纹影原理并利用激光光源和系列光学元件,搭建了一套激波管出口流场诊断系统,将流动现象的可视化观测结果与传统压力测量相结合,完善流场特征诊断与分析方法。研究表明,该纹影系统能够清晰获得激波管出口的冲击波和产物运动流场图像,通过与压力测试与激波管点火时序的同步控制,可有效揭示压电式冲击波压力传感器数据振荡、压力突变、漂移等特征,以及爆炸后管道中应力波引起的管口及空气振动等现象。基于图像分析可分析获得炸药爆炸激波管出口冲击波运动速度和压力的空间衰减特性,该结果为更好理解炸药驱动激波管冲击波压力的形成和演化规律研究提供了诊断途径和分析基础。

关键词：光学测量激波管爆炸流场纹影法冲击波

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炸药条加载圆柱壳的数值模拟(Ⅲ):对X射线力学效应的模拟等效性分析

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高压物理学报 2013年第5期27卷 711-718页

作者：毛勇建李玉龙陈颖黄含军王军评中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900 西北工业大学航空学院陕西西安710072

利用建立的解耦分析技术,结合旋转叠加法对炸药条加载圆柱壳的试验进行了大量工况的数值模拟。定义3个特征点环向应变的平均差异作为评价等效性的指标,发现了炸药条数量与壳体半径之比n/r对平均应变差异的控制作用,得到了正常(理想)、... 详细信息

利用建立的解耦分析技术,结合旋转叠加法对炸药条加载圆柱壳的试验进行了大量工况的数值模拟。定义3个特征点环向应变的平均差异作为评价等效性的指标,发现了炸药条数量与壳体半径之比n/r对平均应变差异的控制作用,得到了正常(理想)、少量炸药条熄爆、考虑炸药条位置误差以及起爆不同步4种情况下平均应变差异随n/r的变化关系。数值试验结果为炸药条加载试验设计与结果评估提供了指导。

关键词： X射线圆柱壳炸药条结构响应旋转叠加法等效性

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爆炸螺栓预紧力对冲击响应影响分析

振动与冲击 2015年第16期34卷 166-169页

作者：黄含军王军评毛勇建岳晓红吕剑中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900

爆炸分离冲击环境地面模拟试验中一般通过悬挂试验实现。试验中连接两分离部件的爆炸螺栓预紧力可能会对分离冲击响应产生影响。爆炸螺栓预紧力由螺栓安装拧紧力矩与分离下件重量产生,通过分析该力矩及该重量变化研究预紧力对响应影响... 详细信息

爆炸分离冲击环境地面模拟试验中一般通过悬挂试验实现。试验中连接两分离部件的爆炸螺栓预紧力可能会对分离冲击响应产生影响。爆炸螺栓预紧力由螺栓安装拧紧力矩与分离下件重量产生,通过分析该力矩及该重量变化研究预紧力对响应影响。通过数值模拟、试验研究,分别在时、频域对响应影响进行分析。结果表明,爆炸螺栓安装力矩及分离下件重量在一定范围内的变化对中远场冲击响应影响较小。

关键词：爆炸螺栓预紧力爆炸分离冲击冲击响应