作者:刘世聪; 王秋生; 娄浩然 期刊:《水下无人系统学报》 2019年第06期
在水下爆炸试验中,很难开展针对装药深度及影响数值计算精度的空气域尺寸研究,因此,数值仿真就成为研究水下爆炸的重要手段。文中基于离心机水下爆炸试验,利用二维、三维模型对超重力场下的球形炸药水下爆炸进行仿真,并与试验结果进行对比,验证了所建模型的合理性。在2个模型的基础上,同时建立具有不同装药深度及空气域尺寸的模型,以研究两者对水下爆炸冲击波及气泡脉动数值仿真结果的影响。研究表明:装药深度越大,距离炸药中心相...
作者:张斐; 张春辉; 张磊; 王志军; 周春桂 期刊:《中国舰船研究》 2019年第06期
[目的]为了提升多次水下爆炸载荷作用下舰船结构的抗爆性能,给出一种模拟多次水下爆炸的数值方法。[方法]通过试验与数值仿真相结合的方法研究多次水下爆炸载荷作用下直径为600 mm、厚为5 mm的背空固支45#钢板的动态响应,得到钢板的塑性变形历程并分析其塑性变形规律。[结果]结果表明:背空固支45#钢板在多次水下爆炸载荷作用下的塑性变形形貌呈类球冠形,变形模式以弯曲变形和双向拉伸变形为主。药量与爆距一定时,钢板中心挠度增量...
作者:荣吉利; 赵自通; 冯志伟; 韦辉阳; 潘昊; 徐洪涛; 辛鹏飞 期刊:《兵工学报》 2019年第11期
为研究黑索今(RDX)基含铝炸药水下爆炸性能,在户外水池中开展了不同药量和含铝量的RDX基炸药水下爆炸实验。采用水下高速摄影技术拍摄水下爆炸气泡脉动全过程,通过压力传感器对水中压力进行实时测量。在该实验条件下,首次拍摄到RDX基含铝炸药水下爆炸过程中二次反应现象,证明铝粉的二次反应是毫秒量级的。根据实验数据,对比分析了不同含铝量下RDX基含铝炸药水下爆炸过程中气泡脉动特性和水流场压力特性。实验结果表明:在气泡膨胀初...
作者:韩璐; 冯麟涵; 张磊; 闫明 期刊:《振动与冲击》 2019年第21期
对于新研舰载设备,各国海军均要求其抗冲击性能满足考核标准才可装舰使用。为了进行对潜艇内大型设备在接近实战条件下的考核试验,设计并建造了模拟潜艇的试验舱段平台。在不同爆源距离的标准考核工况下,数值模拟了试验舱段的水下爆炸试验,对试验舱段提供的冲击环境进行预报,并根据数值模拟结果及相关理论计算拟定试验工况后,完成了3次水下爆炸试验。通过对实测冲击谱的圆整及插值拟合分析得出,试验舱段的建立满足大型设备冲击环境...
高速摄像机水下拍摄气泡脉动图像时需要安装在防护结构中以保证其抗爆性能满足试验要求。文中首先基于流体力学理论设计摄像机水下防护结构外部线型,然后利用声固耦合法计算了考核工况为60kgTNT当量、冲击因子0.5时的冲击响应,并结合实际使用对其抗爆性能进行仿真验证。结果表明:防护结构流体力学上稳定且无振动产生,抗爆设计满足摄像机安全防护要求,可用于中小当量炸药气泡脉动图像的拍摄。该方法可推广应用于其它水下结构抗爆抗...
作者:胡亮亮; 黄瑞源; 李世超; 秦健; 王金相; 荣光 期刊:《高压物理学报》 2020年第01期
由于在水下爆炸冲击波的数值仿真研究中,水的状态方程、人工黏性系数和网格尺寸对数值计算结果影响很大,采用常规TNT炸药的水下爆炸为例,以冲击波的峰值压力和比冲量为衡量指标,研究了这3个主要影响因素对数值仿真结果的影响。首先,通过采用常用的5种水的状态方程进行系列仿真,给出了各种状态方程的适用范围;其次,讨论了人工黏性系数对计算结果的影响,并给出了一次与二次人工黏性系数的建议取值范围;最后,通过对不同炸药当量及不同...
作者:刘世聪; 王秋生; 娄浩然 期刊:《中国测试》 2019年第12期
数值模拟是研究水下爆炸非常重要的一种方式,但由于爆炸试验条件的限制,许多数值计算缺少试验背景,从而降低了数值结果的普适性。该文以离心机水下爆炸试验为基础,验证水下爆炸理论基础-相似准则在数值计算上的合理性,通过多模型工况下的计算结果对比,研究影响水下爆炸数值计算精度的相关参数,并提出取值建议,最后将数值计算结果与水下爆炸试验结果相结合,共同验证在水下爆炸中冲击波及气泡脉动规律。结果表明:水的多项式状态方程...
作者:鲁忠宝; 南长江; 步相东 期刊:《水下无人系统学报》 2012年第01期
在进行水中兵器战斗部对目标的爆炸毁伤试验时,为了确定能否由缩比战斗部对目标的毁伤效应推广预测原型战斗部,根据相似理论首先确立了战斗部尺寸、冲击波测点距离以及靶板距离采用相同缩比时的几种研究模型,然后通过数值仿真结合水下爆炸试验测试的方法,计算了冲击波压力与靶板应变,并进行了比较分析。结果表明,各研究模型的仿真结果与试验结果吻合较好,各模型对应的冲击波压力与靶板应变之间的偏差都很小,说明满足相似律...
作者:郭涛; 吴亚军 期刊:《水下无人系统学报》 2012年第01期
鉴于鱼雷战斗部技术的研究现状,通过以下5方面分析并展望了提高鱼雷战斗部爆炸威力的途径:研究新型战斗部结构,实现定向聚能爆破;研究新型高能炸药,提高战斗部的毁伤威力;加大鱼雷口径,大幅度增加装药量;采用先进工艺,提高炸药的装填密度;在必要情况下,采用核装药。提出了改进建议:在逐步提高研究手段和加强条件保障建设基础上重点开展鱼雷战斗部数值仿真研究和水下爆炸试验研究。
作者:刘晓欧; 尹韶平; 高山 期刊:《水下无人系统学报》 2008年第03期
水下爆炸冲击下的鱼雷结构动力学响应特性研究和对来袭鱼雷毁伤效果的评定对反鱼雷鱼雷研究具有重要的应用价值。本文以MSC.Dytran有限元计算分析软件为平台,建立了ATT攻击对象的结构有限元计算模型、ATT的炸药模型以及水域模型,并进行了仿真计算,得出了炸药水中爆炸形成的冲击波的传播和作用过程,以及冲击波作用在雷体上的动态响应过程,分析了不同施爆距离、不同水下深度对雷体动态响应的影响。并参考国内外目前普遍应用的...
作者:杨一方; 郭锐; 刘萌萌; 刘荣忠 期刊:《水下无人系统学报》 2014年第05期
针对传统水下爆炸冲击响应实验研究中存在的问题,提出了一种实验室仿真水下爆炸冲击的等效加载方法,通过飞片撞击的方式来获得水下爆炸冲击等效载荷。同时建立了等效理论模型与流固耦合数值仿真来进行对比分析。结果表明,数值仿真结果与理论分析结果吻合较好,通过调节飞片的撞击速度与撞击比质量可以获得不同水下爆炸冲击所需要的等效载荷,进而为鱼雷爆炸对典型舰船结构的冲击响应研究提供一种新的思路。
作者:王文冠; 周力 期刊:《水下无人系统学报》 2016年第05期
为了分析水下爆炸气泡的脉动特性,直观地观察水下爆炸气体产物的脉动过程,设计了发光二极管(LED)照明设备,并对隔振设计进行了研究。文中应用数值仿真方法,研究了LED光源隔振系统在非接触水下爆炸载荷作用下的性能,利用Hypermesh软件建立了LED灯、隔振系统、保护罩及周围水介质的有限元分析模型,应用ABAQUS软件中的声-结构耦合方法,分析了隔振器的动态响应。通过分析出线口位置弹簧两端点加速度时程曲线,得到结构内外介质的密度...
作者:吴亚军; 周鹏; 雷晓莉 期刊:《水下无人系统学报》 2008年第04期
针对水下爆炸试验困难的问题,利用有限元方法对双层板壳结构在水下接触爆炸作用下的破坏进行数值仿真模拟,得出了爆炸载荷情况下双层板壳结构的破口形状,位移、应力和压力随时间变化曲线等数值模拟结果,对比了相同爆炸载荷下不同板壳结构的响应,为提高舰船和潜艇整体防护能力以及鱼雷战斗部的设计提供了参考依据。
作者:古滨; 李炳南; 姚熊亮; 王志凯 期刊:《兵器装备工程学报》 2019年第11期
为探究水下兵器爆炸形成的强冲击波载荷对航行体结构造成的结构响应特征,本文结合ALE方法建立了水下爆炸载荷与双层壳结构的强冲击耦合计算模型,并在模型验证的基础上,探究了壳体周围的冲击波传播特征、不同舷间介质及水深条件下的结构冲击响应特征。
作者:冯彤晖; 刘伯运; 孙海滢; 刘燕红 期刊:《兵器装备工程学报》 2018年第09期
为研究含覆盖层环肋圆柱壳在水下爆炸冲击响应,采用RAVS方法建立理论模型及其在水下爆炸冲击的运动微分方程组,得到径向加速度的变化情况。进一步讨论分析了不同药量下覆盖层厚度、肋骨间距和爆距等因素对径向加速度峰值的影响。发现影响径向加速度峰值的因素主要是爆距和药量,而覆盖层和肋距的影响相对较小。
作者:范鹏鹏; 赵小华; 王高辉; 杨广栋 期刊:《水电与抽水蓄能》 2018年第01期
为满足防洪、发电、灌溉等需求,混凝土重力坝坝体往往设有很多孔口。当爆炸荷载在这些孔口附近起爆时,势必会对大坝造成一定程度的破坏。本文应用Euler-Lagrangian耦合方法,建立了库水、含孔口坝体、炸药、基岩和空气的全耦合模型,对比分析了挡水坝段(不含孔口坝段)和含孔口坝段在水下爆炸荷载作用下的毁伤特征,研究了孔口的存在对大坝毁伤发展过程和破坏模式的影响。结果表明:当坝体含有孔口时,大坝的整体抗爆性能显著降低,在...
阐述了水下爆炸三维数值模拟存在的问题,总结了解决该问题的一系列有效途径。
作者:邵建军; 翟东民; 孙文豪 期刊:《科技创新导报》 2012年第06期
针对水下爆炸的爆炸威力,论述了铝粉在水下爆炸中对炸药爆炸冲击波压力及能量的影响。铝粉的增加可提高炸药的爆热,适当比例铝粉的加入,可使炸药获得最大的冲击波能及机械气泡能,进而提高炸药水下爆炸威力。
作者:张姝红; 马晓蕾; 周学滨; 贾则; 金辉 期刊:《科技创新导报》 2011年第05期
舰艇在水下非接触爆炸中,舰载设备的抗冲击能力最弱,各海军强国十分重视舰载设备抗冲击考核研究工作。目前国外对舰载设备的考核研究主要通过冲击机试验、浮动冲击平台试验、仿真计算实验及实船爆炸试验四种方式进行。本文对国外舰载设备的抗冲击考核研究方法进行归纳总结,对国内开展舰载设备的抗冲击考核研究提供参考。
作者:王树乐; 宗智; 陈高杰; 程素秋 期刊:《科技创新导报》 2012年第19期
以同一个二维舱段模型为研究对象,以全水域统一网格为标准,分别采用有四面体网格过渡层的三层网格划分方法和采用绑定方法的无过度层两层网格划分方法对水域进行划分,使用ABAQUS软件作仿真计算,对各种划分方法进行对比分析,得出可用于代替全水域统一网格的划分方法,为大模型仿真计算作网格缩减提供参考。