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战斗部轴向威力的增强

爆炸与冲击 2018年第4期38卷 876-882页

作者：谭振陈鹏万周强祝奎刘文斌北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

基于预制破片技术的杀伤战斗部周向破片场威力得到了很好的改善,但战斗部头部轴向破片较少,难以实现对空间域的完全封锁。为了改善杀伤战斗部轴向破片场分布,探索影响轴向预制破片飞散角和速度的影响因素,设计了一种轴向威力增强战斗部... 详细信息

基于预制破片技术的杀伤战斗部周向破片场威力得到了很好的改善,但战斗部头部轴向破片较少,难以实现对空间域的完全封锁。为了改善杀伤战斗部轴向破片场分布,探索影响轴向预制破片飞散角和速度的影响因素,设计了一种轴向威力增强战斗部,通过改变战斗部头部形状、曲率半径并加装球形预制破片实现轴向威力增强。运用LS-DYNA软件对战斗部爆炸驱动全过程进行数值模拟,通过设置不同的起爆条件得到战斗部结构参数对轴向预制破片初速和飞散角的影响规律。仿真结果表明:预制破片的飞散角及速度与战斗部头部结构参数关系密切,采用圆弧形头部结构可显著提高预制破片的飞散速度和飞散角,使预制破片轴向封锁区域显著增大,大大增强战斗部轴向威力。

关键词：预制破片 LS-DYNA 战斗部飞散角

Ag-PMMA复合薄膜抗冲击性能的分子动力学研究

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高压物理学报 2023年第4期37卷 134-146页

作者：林高建高文鹏陈鹏万孙伟福北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

纳米尺度多层复合结构的动态冲击响应对半导体制造和微小粒子防护等具有重要意义。采用分子动力学方法模拟Si基底支撑的Ag-PMMA复合薄膜的抗冲击性能,通过对接触力响应、动能损耗、应力波传播、位错和损伤演化、侵彻深度等进行综合分析... 详细信息

纳米尺度多层复合结构的动态冲击响应对半导体制造和微小粒子防护等具有重要意义。采用分子动力学方法模拟Si基底支撑的Ag-PMMA复合薄膜的抗冲击性能,通过对接触力响应、动能损耗、应力波传播、位错和损伤演化、侵彻深度等进行综合分析,解释了在衬底支撑条件下金属聚合物复合薄膜的能量耗散机制。结果表明,侵彻过程可以分为局部压缩阶段和整体变形阶段。在局部压缩阶段,Ag表面接触区域原子在高速冲击下由于应力集中效应直接转化为无定形结构,因而接触力达到侵彻过程的峰值。薄膜厚度主要在整体变形阶段产生影响:较薄的复合薄膜明显受到衬底的限制,在高速冲击下直接发生贯穿性损伤;而较厚的复合薄膜通过Ag的集体位错和PMMA的弹性变形耗散子弹动能,能够充分发挥各层材料特性。

关键词： Ag-PMMA复合薄膜分子动力学动态冲击接触响应损伤位错演化

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PBX代用材料非线性粘弹性本构模型研究

兵器装备工程学报 2021年第6期42卷 276-281页

作者：周忠彬陈鹏万丁雁生西安近代化学研究所西安710065 北京理工大学北京100081 中国科学院力学研究所北京100080

对某PBX代用材料进行了不同温度和应变率的霍普金森压杆压缩实验,得到了PBX代用材料不同的压缩应力应变曲线,分析了破坏应变、破坏强度和模量随实验温度和应变率的变化规律。通过对PBX代用材料在不同温度和应变率下力学性能的研究,建立... 详细信息

对某PBX代用材料进行了不同温度和应变率的霍普金森压杆压缩实验,得到了PBX代用材料不同的压缩应力应变曲线,分析了破坏应变、破坏强度和模量随实验温度和应变率的变化规律。通过对PBX代用材料在不同温度和应变率下力学性能的研究,建立了含温度和应变率效应的非线性粘弹性损伤本构方程,能较好的描述PBX代用材料在弹性阶段和强化阶段的力学响应,并且有较好的应用性。

关键词： PBX 本构模型霍普金森压杆

Quasi-static tensile deformation and fracture behavior of a highly particle-filled composite using digital image correlation method

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Theoretical & Applied Mechanics Letters 2011年第5期1卷 10-13页

作者： Zhongbin Zhou,pengwan chen,Baoqiao Guo,Zhuoping Duan,and Fenglei Huang State Key Laboratory of Explosion Science and Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China State Key Laboratory of Explosion Science and Technology Beijing Institute of Technology Beijing 100081 China

Polymer bonded explosives (PBXs) are highly particle-filled composite *** paper experimentally studies the tensile deformation and fracture behavior of a PBX simulation by using the semi-circular bending (SCB) *** deformation and fracture process of a pre-notched SCB sample with a random speckle pattern is recorded by a charge coupled device *** displacement and strain fields on the observed surface during the loading process are obtained by using the digital image correlation *** crack opening displacement is calculated from the displacement fields,the initiation and propagation of the crack are *** addition,the damage evolution and fracture mechanisms of the SCB sample are analyzed according to the strain fields and the correlation coefficient fields at different loading steps.

关键词： highly particle-filled composite digital image correlation deformation and fracture damage evolution

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爆轰合成纳米超微金刚石的特性表征

材料研究学报 2000年第B1期14卷 94-98页

作者：陈鹏万黄风雷陈权马峰中国科学院力学研究所北京市100080 北京理工大学

用炸药爆轰的方法制备了纳米超微金刚石．用Ｘ射线衍射、透射电镜、激光拉曼光谱、红外吸收光谱。

关键词：纳米金刚石炸药爆轰合成结构性质超硬材料

碳化硅与聚脲纳米复合材料拉伸力学性能和本构模型

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兵工学报 2021年第6期42卷 1238-1249页

作者：刘强陈鹏万苏健军李芝绒张玉磊北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 西安近代化学研究所陕西西安710065

聚脲作为一种涂层或夹层材料被用在爆炸冲击领域,对目标结构具有良好的防护作用。为研究聚脲材料的力学性能,利用万能试验机和分离式霍普金森拉杆试验装置对聚脲材料分别进行准静态和动态拉伸加载试验。得到碳化硅与聚脲纳米复合材料在... 详细信息

聚脲作为一种涂层或夹层材料被用在爆炸冲击领域,对目标结构具有良好的防护作用。为研究聚脲材料的力学性能,利用万能试验机和分离式霍普金森拉杆试验装置对聚脲材料分别进行准静态和动态拉伸加载试验。得到碳化硅与聚脲纳米复合材料在低应变率(0.001~0.1 s-1)和高应变率(1260~4500 s-1)范围内的真应力-真应变曲线,并分析了应变率强化效应和纳米碳化硅颗粒含量对聚脲力学性能的影响。结合超弹性理论构建了含有应变率效应的准静态和动态本构模型,对试样的模型参数进行了拟合。结果表明:应变率越高,试样的流动应力越大,且动态加载下的流动应力要显著大于准静态,表现出明显的应变率强化效应;碳化硅与聚脲纳米复合材料的力学性能优于纯聚脲材料;碳化硅与聚脲纳米复合材料流动应力与相对应变率的对数在一定应变率范围内基本上满足线性关系;通过对聚脲动态拉伸力学性能数值模拟,仿真结果和试验结果吻合性很好,验证了拉伸试验应力-应变结果的准确性;本构模型拟合结果和试验结果吻合较好,说明所构建的本构模型能够较好地描述碳化硅与聚脲纳米复合材料的力学行为。

关键词：碳化硅聚脲纳米复合材料霍普金森拉杆拉伸力学性能应变率本构模型

氟橡胶质量分数对nAl@氟橡胶活性材料点火燃烧特性的影响研究

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北京理工大学学报 2023年第10期43卷 1078-1085页

作者：耿恒恒刘睿陈鹏万任慧葛超王海福北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为考察氟橡胶质量分数对nAl@氟橡胶活性材料点火燃烧性能的影响规律,设计并制备了具有不同氟橡胶质量分数的nAl@氟橡胶活性材料,通过定容燃烧试验、自蔓延燃烧试验和动态加载点火试验,研究了材料的燃烧特性和动态点火行为,分析了氟橡胶... 详细信息

为考察氟橡胶质量分数对nAl@氟橡胶活性材料点火燃烧性能的影响规律,设计并制备了具有不同氟橡胶质量分数的nAl@氟橡胶活性材料,通过定容燃烧试验、自蔓延燃烧试验和动态加载点火试验,研究了材料的燃烧特性和动态点火行为,分析了氟橡胶质量对材料燃烧时的最大压力、升压速率及燃烧速度的影响规律,获得了nAl@氟橡胶活性材料动态点火阈值,揭示了nAl@氟橡胶活性材料的动态点火机理.结果表明:随着氟橡胶质量分数从10%提高到25%,燃烧压力峰值提高约27倍,升压速率提高约832倍.而氟橡胶质量分数低于15%时,材料无法自蔓延燃烧,相比于nAl@15%氟橡胶活性材料,nAl@25%氟橡胶活性材料的自蔓延燃烧速提高了5.6倍,这是由于高质量比氟橡胶以及核−壳结构的优异界面接触增强了燃烧性能.在动态加载下,随着氟橡胶质量分数从20%提高到25%,材料的点火阈值降低37.5%,当材料吸收能为8 J时,nAl@25%氟橡胶活性材料发生了点火.

关键词： nAl@氟橡胶燃烧特性动态加载点火阈值

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时效温度对TB8钛合金动态力学性能的影响

高压物理学报 2022年第5期36卷 64-74页

作者：陈稳郭保桥郭岩松栾可迪冉春陈鹏万北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 中国兵工学会北京100089

TB8(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)是一种亚稳态β型钛合金,在航空航天领域发挥着重要的作用。微观组织结构、应变和应变率是影响材料力学性能的3大重要因素,基于万能材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)测试手段,研究了固溶和时效热处理... 详细信息

TB8(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)是一种亚稳态β型钛合金,在航空航天领域发挥着重要的作用。微观组织结构、应变和应变率是影响材料力学性能的3大重要因素,基于万能材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)测试手段,研究了固溶和时效热处理工艺对TB8钛合金力学性能的影响,并通过光学显微镜和扫描电子显微镜表征材料变形前后的微观组织结构及其断面形貌。结果表明:经过固溶+时效处理后,合金内部析出短条状α相,且时效温度越高,次生相尺寸越大,数量越少;在不同应变率加载条件下,热处理前后的TB8钛合金均表现出明显的应变率强化效应,动态加载条件下应变强化作用不明显;时效温度升高时,高应变率下合金屈服强度降低,塑性升高;动态加载条件下试样的破坏形式为典型的剪切破坏;绝热剪切带是裂纹形成和试样破坏的前兆。

关键词： TB8钛合金分离式霍普金森压杆时效温度动态加载绝热剪切带

自蔓延预热爆炸固结Mo/Cu功能梯度材料的研究

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稀有金属材料与工程 2007年第4期36卷 652-655页

作者：王鹏飞沈卫平张强张珂蒋志明陈鹏万北京科技大学北京100083 北京理工大学北京100081

设计并采用自蔓延燃烧预热,水介质缓冲双向爆炸固结的方式制备了Mo/Cu功能梯度材料(FGM),观测了Mo/CuFGM的显微组织并分析了固结过程。对各层的密度、硬度、电导率等进行了测量和分析。发现随着Cu含量的增多,材料的密度平缓递减但相对... 详细信息

设计并采用自蔓延燃烧预热,水介质缓冲双向爆炸固结的方式制备了Mo/Cu功能梯度材料(FGM),观测了Mo/CuFGM的显微组织并分析了固结过程。对各层的密度、硬度、电导率等进行了测量和分析。发现随着Cu含量的增多,材料的密度平缓递减但相对密度逐渐增大,硬度降低,电导率升高。相对密度从Mo层的94.2%到Cu层的98.4%,试样整体的相对密度达95.5%。Mo/CuFGM第1层与第2层间的剪切强度为214.8MPa;Mo/CuFGM第3层,第4层的热导率分别为204.76W·m-1·K-1和249.71W·m-1·K-1。

关键词： Mo/Cu合金自蔓延爆炸固结功能梯度材料