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基于效应靶的装药水下近场爆炸威力评估方法

兵工学报 2016年第8期37卷 1430-1435页

作者：张显丕刘建湖潘建强毛海斌张静陈学兵中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

为了评估装药水下近场爆炸威力,将威力评估与结构毁伤联系起来,提出了效应靶方法。通过对边界可滑移圆板的试验和理论研究,建立并验证了靶板变形计算方法,获得了近场爆炸能量时序分配特性。提出了无量纲化的威力损伤因子,用以建立不同... 详细信息

为了评估装药水下近场爆炸威力,将威力评估与结构毁伤联系起来,提出了效应靶方法。通过对边界可滑移圆板的试验和理论研究,建立并验证了靶板变形计算方法,获得了近场爆炸能量时序分配特性。提出了无量纲化的威力损伤因子,用以建立不同靶板的等效关系。在此基础上,初步设计了基于效应靶的装药近场威力评估试验设计和试验方法。试验结果表明,在近场爆炸范围内,随着爆炸距离增加,冲击波和气泡两个作用阶段的变形能比例为先快速减小再趋于平缓变化。与常规威力评估方法相比,效应靶评估方法更能体现装药水下近场爆炸威力的破坏作用。

关键词：兵器科学与技术水下爆炸近场装药威力评估效应靶

基于量纲分析的爆炸冲击波效应靶模型分析与实验研究

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振动与冲击 2016年第6期35卷 100-103,168页

作者：李丽萍孔德仁王芳商飞贾云飞南京理工大学机械工程学院精仪系南京210094

针对传统的冲击波压力电测法易受爆炸场寄生效应干扰问题,提出基于效应靶塑性变形的爆炸冲击波压力评定方法。由于效应靶理论模型复杂、参数较多,利用量纲分析方法简化模型获得爆炸冲击波压力作用的效应靶最大挠度与炸药TNT当量、炸高... 详细信息

针对传统的冲击波压力电测法易受爆炸场寄生效应干扰问题,提出基于效应靶塑性变形的爆炸冲击波压力评定方法。由于效应靶理论模型复杂、参数较多,利用量纲分析方法简化模型获得爆炸冲击波压力作用的效应靶最大挠度与炸药TNT当量、炸高及炸距之关系,并建立冲击波压力作用的效应靶最大挠度计算模型;设计100 kg、60 kg、20 kg三种标准TNT爆炸的立靶、平靶实验,用回归分析法获得二者经验模型系数。结果表明,立靶与平靶两种结构效应靶最大挠度实验结果与经验模型计算结果误差分别优于3.59%及3.33%。该研究可指导战斗部冲击波压力评估,进而减少爆炸实验量。

关键词：爆炸力学效应靶塑性大变形量纲分析冲击波压力评定

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效应靶在爆炸冲击波毁伤评估中的应用研究

效应靶在爆炸冲击波毁伤评估中的应用研究

作者：傅辉刚南京理工大学

学位级别：硕士

目前常用的几种冲击波毁伤评价方法各有其优缺点,而效应靶评估方法具有工作可靠、使用方便、成本低廉等突出优点。因此,为对不同爆炸实验中效应靶在冲击波毁伤评估中的应用进行研究,探讨效应靶评估方法,论文主要做了以下工作：1)基于弹... 详细信息

目前常用的几种冲击波毁伤评价方法各有其优缺点,而效应靶评估方法具有工作可靠、使用方便、成本低廉等突出优点。因此,为对不同爆炸实验中效应靶在冲击波毁伤评估中的应用进行研究,探讨效应靶评估方法,论文主要做了以下工作：1)基于弹塑性变形理论,分析效应靶在爆炸冲击波压力下塑性变形机理,即工作原理。初步设计了用于不同实验环境的两种效应靶及其安装结构。以φ300×1.8mmm效应靶为例,探讨了效应靶动态特性的分析方法。2)应用有限元动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了炸药、空气、效应靶模型,并进行了数值模拟分析,并利用爆炸塔进行了小当量TNT爆炸实验,验证了该模拟仿真结果的正确性。3)通过实验,研究了(φ)390×2mm效应靶在0.4kg、0.7kg、1.0kg TNT不同炸距处的变形规律。采用量纲分析及相似理论建立了效应靶挠度的变化模型,并对该模型进行了可靠性分析。4)对φ300×1.8mmm效应靶在大型战斗部爆炸场实验中的变形响应进行了研究,建立冲击波压力与效应靶挠度的对应关系。依据等效载荷原理将冲击波载荷简化,进行加载仿真,并与实验结果对比,验证了加载仿真的可靠性。5)以效应靶挠度为毁伤参照标准,通过加载仿真定量探讨了冲击波等毁伤曲线理论,验证了等毁伤曲线函数公式。在此基础上,定量分析了冲击波毁伤准则适用范围,为更多学者判断结构在冲击波作用下适用何种毁伤准则提供依据。

关键词：冲击波压力毁伤评估效应靶数值模拟量纲分析毁伤准则

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爆炸冲击载荷下效应靶形变测量技术研究

测绘通报 2016年第11期 72-74,102页

作者：何性顺段奇三苏健军张俊锋姬建荣孔霖西安近代化学研究所陕西西安710065 北京昊云科技有限公司北京100088

针对效应靶在爆炸冲击载荷作用下产生的不规则变形量难以精确测量的难题,探索了利用三维激光扫描仪采用非接触测量方式对效应靶形变量进行测量的方法,分析了该设备在毁伤评估领域应用的可行性。结果表明,三维激光扫描仪可以实现效应靶... 详细信息

针对效应靶在爆炸冲击载荷作用下产生的不规则变形量难以精确测量的难题,探索了利用三维激光扫描仪采用非接触测量方式对效应靶形变量进行测量的方法,分析了该设备在毁伤评估领域应用的可行性。结果表明,三维激光扫描仪可以实现效应靶形变量的精确测量,精度达到亚毫米级;通过对效应靶在毁伤作用下形变的分析可以反映出战斗部的毁伤威力。

关键词：爆炸冲击载荷效应靶三维激光扫描

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基于图像分割的效应靶自动报靶系统

科学技术与工程 2018年第7期18卷 191-196页

作者：杜红棉葛竹孟晓山中北大学电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

破片战斗部因其可产生大量杀伤破片群而被广泛应用。为了准确分析破片战斗部对效应靶的毁伤作用,解决人工统计方法效率低下且准确率低的问题,将数字图像处理技术应用于报靶工作中,提出基于偏微分方程方法的靶孔图像分割算法,完成了不同... 详细信息

破片战斗部因其可产生大量杀伤破片群而被广泛应用。为了准确分析破片战斗部对效应靶的毁伤作用,解决人工统计方法效率低下且准确率低的问题,将数字图像处理技术应用于报靶工作中,提出基于偏微分方程方法的靶孔图像分割算法,完成了不同靶板上靶孔自动识别系统的设计。通过输入试验后钢靶和网靶图像后,系统自动生成包含破片孔数量、尺寸、位置分布等参数的统计结果及标识靶孔边界的靶板图片,实现了自动报靶功能。

关键词：效应靶图像分割偏微分方程方法靶孔识别

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冲击波测试效应靶法综述

兵器装备工程学报 2019年第12期40卷 55-61,124页

作者：叶希洋苏健军姬建荣西安近代化学研究所

效应靶法是在对弹药进行毁伤评估时测量爆炸冲击波的一种重要手段。首先介绍了效应靶的应用现状;然后从3个方面对效应靶从设计到应用的研究工作进行叙述,归纳了效应靶结构设计准则,介绍了研究效应靶动态特性的方法,从效应靶结构响应行... 详细信息

效应靶法是在对弹药进行毁伤评估时测量爆炸冲击波的一种重要手段。首先介绍了效应靶的应用现状;然后从3个方面对效应靶从设计到应用的研究工作进行叙述,归纳了效应靶结构设计准则,介绍了研究效应靶动态特性的方法,从效应靶结构响应行为和响应模型两个方面对相关机理研究进行分类和总结,介绍了常用的效应靶标定方法和测量手段;最后对效应靶的改进以及新的研究方向进行了展望。

关键词：冲击波效应靶毁伤评估数值计算

圆形效应靶薄板的冲击响应建模及参数影响分析

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科学技术与工程 2019年第1期19卷 8-13页

作者：毛伯永翟红波苏健军姬建荣西安近代化学研究所西安710065

为了对压力测量效应靶变形与压力转换的影响因素进行研究,以圆形效应靶薄板为研究对象,在理想刚塑性理论的基础上,建立了冲击波压力作用下固支圆薄板的冲击响应模型,得到了薄板塑性变形与冲击波压力峰值、正压作用时间的映射关系。然后... 详细信息

为了对压力测量效应靶变形与压力转换的影响因素进行研究,以圆形效应靶薄板为研究对象,在理想刚塑性理论的基础上,建立了冲击波压力作用下固支圆薄板的冲击响应模型,得到了薄板塑性变形与冲击波压力峰值、正压作用时间的映射关系。然后设计了外场爆炸冲击波测试试验,对冲击响应模型进行了验证;在此基础上,提出了薄板塑性变形与压力幅值转换的影响因子模型,讨论了不同参数对压力转换的影响。结果表明:建立的响应模型能够描述薄板在冲击波作用下的塑性变形,效应靶变形与压力的转换关系与冲击波正压作用时间和薄板直径有关,当正压作用时间大于10倍谐振周期时,变形与压力转换和正压作用时间无关;而在一定的正压作用时间范围内,影响因子随着薄板直径的减小而趋于稳定,减小直径可以提高效应靶的应用范围。可见,研究结果为压力效应靶的应用及结构设计提供了理论基础。

关键词：冲击波压力效应靶塑性变形影响因子

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基于效应靶法评价爆炸冲击波毁伤的数值仿真

测试技术学报 2015年第4期29卷 326-331页

作者：傅辉刚孔德仁李丽萍何性顺王胜强南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 中国兵器工业204所陕西西安710065

为反映爆炸冲击波对目标结构破坏程度的总体毁伤评价,建立了基于效应靶评价爆炸冲击波毁伤的方法.应用有限元动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA,对效应靶在爆炸冲击波下的变形响应进行数值模拟研究,得到了挠度分别与炸距及TNT当量的函数关系... 详细信息

为反映爆炸冲击波对目标结构破坏程度的总体毁伤评价,建立了基于效应靶评价爆炸冲击波毁伤的方法.应用有限元动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA,对效应靶在爆炸冲击波下的变形响应进行数值模拟研究,得到了挠度分别与炸距及TNT当量的函数关系,结合冲击波能量谱发现了自振频率对效应靶毁伤的影响,研究成果为战斗部爆炸冲击波的毁伤评价提供了依据和参考.

关键词：爆炸冲击波效应靶毁伤评价数值模拟自振频率

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真空条件下炸药爆炸特性试验研究

火炸药学报 2020年第3期43卷 308-313,I0004页

作者：张广华李彪彪沈飞王胜强王辉西安近代化学研究所陕西西安710065

为了对比分析公斤级炸药在常压及真空环境下的内爆威力,以JO-8炸药为研究对象,在真空爆炸罐内进行了常压和真空条件下的内爆威力试验,分析了炸药在不同条件下的内爆威力.结果表明,真空条件下,正对爆炸产物传播方向所测壁面反射压峰值、... 详细信息

为了对比分析公斤级炸药在常压及真空环境下的内爆威力,以JO-8炸药为研究对象,在真空爆炸罐内进行了常压和真空条件下的内爆威力试验,分析了炸药在不同条件下的内爆威力.结果表明,真空条件下,正对爆炸产物传播方向所测壁面反射压峰值、准静态压力峰值分别是侧向的1.12倍及1.67倍,且正对爆炸产物传播方向的效应靶变形也远高于侧向效应靶变形,证明爆炸产物在真空环境下的传播具有明显的方向性;常压下所测壁面反射压峰值、准静态压力峰值分别是真空条件下的1.74倍及5.17倍,且效应靶变形情况相对于真空条件下也更为严重,证明炸药在常压条件下比真空条件下具有更强的毁伤威力,这是由于真空环境下缺少空气介质造成的.

关键词：爆炸力学 JO-8炸药爆炸罐冲击波压力准静态压力比冲量效应靶内爆威力