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超高速碰撞喷出物气化与等离子体形成的物理机制

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强激光与粒子束 2011年第1期23卷 229-234页

作者：唐恩凌唐伟富相升海李乐新张薇于辉赵新颖沈阳理工大学装备工程学院沈阳110159 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110004

为了了解超高速碰撞产生等离子体的物理机制,采用理论方法对超高速碰撞LY12铝靶各物理过程的能量分配进行了分析,涉及到熔化相变、气化相变及等离子体形成过程的能量消耗。揭示了碰撞喷出物形成过程中各物理阶段对气化、等离子体形成的... 详细信息

为了了解超高速碰撞产生等离子体的物理机制,采用理论方法对超高速碰撞LY12铝靶各物理过程的能量分配进行了分析,涉及到熔化相变、气化相变及等离子体形成过程的能量消耗。揭示了碰撞喷出物形成过程中各物理阶段对气化、等离子体形成的影响因素,包括碰撞的附加热机制、材料碰撞后等离子体羽的形成及等离子体羽膨胀的物理机制,并给出了模型描述。

关键词：超高速碰撞气化等离子体物理机制

超高速碰撞2024-T4铝靶产生等离子体的朗缪尔双探针诊断(英文)

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高压物理学报 2012年第3期26卷 325-332页

作者：唐恩凌相升海杨明海张薇贺丽萍赵新颖沈阳理工大学装备工程学院辽宁沈阳110159

有些等离子体,本身并不存在电极和参考点,而该电极或参考点是提供偏压朗缪尔探针所必需的。为了获得超高速碰撞所产生等离子体的特征参量,建立了一种新的静电探针诊断技术,该技术不需要扫描频率,其探针可用于测量与时间相关的电子温度... 详细信息

有些等离子体,本身并不存在电极和参考点,而该电极或参考点是提供偏压朗缪尔探针所必需的。为了获得超高速碰撞所产生等离子体的特征参量,建立了一种新的静电探针诊断技术,该技术不需要扫描频率,其探针可用于测量与时间相关的电子温度、电子密度。该诊断系统基于双通道电路,电流和电压谱通过数字示波器同步输出。研究的主要目的是,应用双朗缪尔探针诊断2024-T4铝弹丸超高速碰撞2024-T4铝靶时产生的瞬态等离子体。

关键词：超高速碰撞等离子体双朗缪尔探针电子温度电子密度

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超高速碰撞天然白云石板产生闪光的实验研究

强激光与粒子束 2014年第11期26卷 172-177页

作者：唐恩凌施晓涵张庆明王迪相升海王猛夏瑾刘淑华贺丽萍韩雅菲沈阳理工大学装备工程学院沈阳110159 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

推导了碰撞产生闪光的射流起爆模型,并利用建立的光纤瞬态高温计测量系统和二级轻气炮加载系统,进行了碰撞速度相近、弹丸入射角度分别为45°和60°(与靶板平面的夹角)时球状铝丸超高速碰撞天然白云石板产生闪光现象的实验测试。实验结... 详细信息

推导了碰撞产生闪光的射流起爆模型,并利用建立的光纤瞬态高温计测量系统和二级轻气炮加载系统,进行了碰撞速度相近、弹丸入射角度分别为45°和60°(与靶板平面的夹角)时球状铝丸超高速碰撞天然白云石板产生闪光现象的实验测试。实验结果表明:当弹丸为LY12铝、靶板为20mm厚的天然白云石板,碰撞速度分别为1.86km/s和1.96km/s时,弹丸入射角度为45°时的闪光强度峰值大于弹丸入射角度为60°时的闪光强度峰值。

关键词：超高速碰撞射流起爆模型碰撞闪光光纤瞬态高温计闪光强度

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超高速碰撞问题的三维物质点法

爆炸与冲击 2006年第3期26卷 273-278页

作者：马上张雄邱信明清华大学航天航空学院北京100084

简要介绍了物质点法(material point method)的离散原理,通过引入Johnson-Cook材料模型和Mie-Gruneisen状态方程,将其用于超高速碰撞问题的分析中,并编制了相应三维物质点法程序MPM3D。该方法避免了拉格朗日格式因网格畸变产生的数值困... 详细信息

简要介绍了物质点法(material point method)的离散原理,通过引入Johnson-Cook材料模型和Mie-Gruneisen状态方程,将其用于超高速碰撞问题的分析中,并编制了相应三维物质点法程序MPM3D。该方法避免了拉格朗日格式因网格畸变产生的数值困难,也克服了欧拉格式材料界面跟踪问题以及因非线性对流扩散项而引起的数值困难。利用该程序对Taylor杆高速碰撞问题和空间碎片防护超高速碰撞问题进行了数值模拟,所得数值结果与实验结果基本吻合,验证了程序的正确性,说明了物质点法在分析超高速碰撞问题时相对于有限元法的优势。

关键词：爆炸力学物质点法无网格法超高速碰撞空间碎片防护

超高速碰撞太阳电池阵诱发放电效应的实验研究

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爆炸与冲击 2016年第3期36卷 386-390页

作者：张书锋柴昊周玉新张明志刘振风王田北京东方计量测试研究所北京100086 中国空间技术研究院北京100094

随着空间碎片的日益增多,在轨运行航天器的高压太阳电池阵受到空间碎片撞击的影响需要得到评估。通过二级轻气炮加载弹丸,应用Langmuir三探针和电流、电压探针对空间用硅太阳电池阵在不同碰撞速度下产生的放电效应进行了实验研究。结果... 详细信息

随着空间碎片的日益增多,在轨运行航天器的高压太阳电池阵受到空间碎片撞击的影响需要得到评估。通过二级轻气炮加载弹丸,应用Langmuir三探针和电流、电压探针对空间用硅太阳电池阵在不同碰撞速度下产生的放电效应进行了实验研究。结果表明,空间碎片撞击太阳电池阵会诱发产生放电现象,撞击过程产生的高浓度等离子体是放电现象产生的诱因,且碰撞速度越大,对太阳电池阵产生的损伤越严重。

关键词：爆炸力学放电超高速碰撞太阳电池阵空间碎片等离子体

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超高速碰撞下体心立方纯铁的变形孪晶

北京理工大学学报 2011年第8期31卷 984-987页

作者：倪川皓王富耻徐强马壮王扬卫北京理工大学材料学院北京100081

采用非火药驱动二级轻气炮技术将2017Al合金弹丸以3km/s速度撞击纯铁靶板,通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了纯铁材料的微观组织演化.根据微观组织的不同特征可将纯铁靶板分为细晶区、高密度孪晶区和低密度孪晶区.在低密度孪晶... 详细信息

采用非火药驱动二级轻气炮技术将2017Al合金弹丸以3km/s速度撞击纯铁靶板,通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了纯铁材料的微观组织演化.根据微观组织的不同特征可将纯铁靶板分为细晶区、高密度孪晶区和低密度孪晶区.在低密度孪晶区的主要变形方式为{112}面的孪晶,而高密度孪晶区主要变形方式为{112}面的孪晶和{110}、{112}及{123}面的位错之间的交互作用.超高速碰撞下孪晶形成机制与普通变形条件下没有区别,但是孪晶形貌区别较大,高密度位错聚集在孪晶界附近造成孪晶界面模糊;螺位错在孪晶界上分解导致沿着孪晶界发生弯曲和凹痕甚至孪晶的断裂.

关键词：超高速碰撞纯铁微观组织孪晶

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超高速碰撞形成一次碎片云特性

国防科技大学学报 2013年第5期35卷 124-128页

作者：汪庆桃张庆明吴克刚李必红国防科技大学指挥军官基础教育学院湖南长沙410073 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

对超高速碰撞数值模拟方法进行了讨论。采用ANSYS/AUTODYN程序的SPH方法,对球形弹丸超高速撞击时弹丸的破碎、碎片云的形成及扩展过程进行数值模拟,其结果与实验结果进行比较,并验证了计算方法和模型参数的正确性。在此基础上采用数值... 详细信息

对超高速碰撞数值模拟方法进行了讨论。采用ANSYS/AUTODYN程序的SPH方法,对球形弹丸超高速撞击时弹丸的破碎、碎片云的形成及扩展过程进行数值模拟,其结果与实验结果进行比较,并验证了计算方法和模型参数的正确性。在此基础上采用数值模拟方法,对钨合金、轧制均质装甲及LY12铝三种材料的球形弹丸超高速撞击靶板之后形成的一次碎片云形貌及演化规律进行了研究,并基于量纲分析方法得出了碎片云特征参数(碎片云头部速度、径向最大膨胀速度及膨胀角)随初始撞击条件的变化规律。

关键词：超高速碰撞 SPH方法碎片云演化规律

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超高速碰撞天然白云石板产生闪光的辐射温度

强激光与粒子束 2015年第1期27卷 147-150页

作者：相升海王迪唐恩凌施晓涵张庆明王猛夏瑾沈阳理工大学装备工程学院沈阳110159 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为研究超高速碰撞天然白云石板产生闪光温度衰减阶段的演化特征,利用二级轻气炮和瞬态光纤高温计,进行入射角度(与靶板平面的夹角)为45°、碰撞速度分别为1.9,4.2km/s两种条件下的超高速碰撞实验。根据冲击波理论,推导出超高速碰撞天然... 详细信息

为研究超高速碰撞天然白云石板产生闪光温度衰减阶段的演化特征,利用二级轻气炮和瞬态光纤高温计,进行入射角度(与靶板平面的夹角)为45°、碰撞速度分别为1.9,4.2km/s两种条件下的超高速碰撞实验。根据冲击波理论,推导出超高速碰撞天然白云石板产生闪光温度衰减阶段的半理论半经验公式。分析结果表明,弹丸撞击靶板的速度越高,闪光辐射温度衰减的持续时间越长。闪光辐射温度衰减阶段的理论推导与实验数据一致性较好,闪光辐射温度衰减阶段的理论推导可对类似碰撞问题闪光辐射温度衰减阶段进行预估。

关键词：超高速碰撞白云石板碰撞闪光闪光温度理论推导

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超高速碰撞可见光谱辐射强度测量技术

实验流体力学 2007年第4期21卷 83-85页

作者：石安华柳森黄洁李毅韩冬马平中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

针对航天器防护技术及超高速碰撞物理现象研究需要,为超高速碰撞靶研制了超高速碰撞光谱辐射强度测量系统。笔者对该系统的设计和应用该系统对半无限靶碰撞可见光谱辐射强度测量结果进行了介绍。结果表面:所研制的可见光谱辐射强度测量... 详细信息

针对航天器防护技术及超高速碰撞物理现象研究需要,为超高速碰撞靶研制了超高速碰撞光谱辐射强度测量系统。笔者对该系统的设计和应用该系统对半无限靶碰撞可见光谱辐射强度测量结果进行了介绍。结果表面:所研制的可见光谱辐射强度测量系统满足超高速碰撞可见光谱辐射强度测量要求,并具有成本低、使用方便和易于扩展功能等特点。

关键词：超高速碰撞光谱辐射测量