聚能装药的欧拉数值模拟 被引量：12

1

作者 冯其京 郝鹏程 +4 位作者 杭义洪 何长江 吕继祥 姜剑生 梁龙河 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期138-143,共6页

用二维有限差分欧拉程序MEPH2Y模拟了聚能装药的作用过程,包括爆轰波的形成、传播及与其他介质的相互作用,高温高压下射流(或射弹)的形成、延展、减压、断裂,射流(或射弹)对靶的侵彻及靶的成坑和动态响应等过程。介绍了程序所用的数学... 用二维有限差分欧拉程序MEPH2Y模拟了聚能装药的作用过程,包括爆轰波的形成、传播及与其他介质的相互作用,高温高压下射流(或射弹)的形成、延展、减压、断裂,射流(或射弹)对靶的侵彻及靶的成坑和动态响应等过程。介绍了程序所用的数学模型、数值方法,以及模拟的部分问题与实验结果的比较。结果表明,数值模拟结果与实验结果符合较好。 展开更多

关键词 爆炸力学 欧拉 数值模拟 聚能装药 二维

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欧拉流体力学数值方法中的界面计算(英文) 被引量：5

2

作者 冯其京 何长江 +2 位作者 张敏 梁仙红 张树道 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期412-418,共7页

本文所提算法适用于二维和三维多介质流体力学两步欧拉数值方法中输运计算的混合网格(包括自由面网格)界面处理。在一个混合网格中,界面被近似地看作直线(二维)或平面(三维)。整个方法分为三步:(1)第一步,用混合网格周围的八个网格的介... 本文所提算法适用于二维和三维多介质流体力学两步欧拉数值方法中输运计算的混合网格(包括自由面网格)界面处理。在一个混合网格中,界面被近似地看作直线(二维)或平面(三维)。整个方法分为三步:(1)第一步,用混合网格周围的八个网格的介质面积份额(二维)或二十六个网格的介质体积份额(三维)确定界面的法线方向;第二步,用混合网格的本身的介质面积份额(二维)或体积份额(三维)确定界面的方程(位置);第三步,用此直线方程求出通过网格边界的流以及下一时刻网格的面积份额(二维)或体积份额(三维)。最后给出了用此方法所做的一些数值计算及与SLIC算法的比较。 展开更多

关键词 欧拉 界面 二维 三维

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数值模拟油井射孔器作用过程方法研究及应用 被引量：2

3

作者 冯其京 陈贤林 +4 位作者 郝鹏程 张凤国 张树道 刘权民 古海波 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期738-743,共6页

提高射孔器性能是射孔弹厂家面临的和油田用户关心的主要问题。油井聚能射孔器的作用过程涉及爆轰波的形成、传播、爆轰波与其他介质的相互作用等爆轰问题,射流的形成、延展等界面碰撞问题,射流对靶的侵彻、靶的成坑和动态响应等侵彻问... 提高射孔器性能是射孔弹厂家面临的和油田用户关心的主要问题。油井聚能射孔器的作用过程涉及爆轰波的形成、传播、爆轰波与其他介质的相互作用等爆轰问题,射流的形成、延展等界面碰撞问题,射流对靶的侵彻、靶的成坑和动态响应等侵彻问题,作用过程复杂。为了研究油井聚能射孔器的作用过程和机理,降低设计成本,缩短研制周期,本文介绍了模拟石油射孔器从炸药起爆,射流形成,射流侵彻钢靶、井液、混凝土靶的整个作用过程的欧拉数值方法,包括数学模型、离散方法、相应的本构模型,以及为节省计算机时采用的计算和理论分析耦合的模拟方法,并将数值模拟结果与实验进行了比较。研究结果表明,数值模拟结果与实验结果符合的较好,说明方法是有效的和可行的。 展开更多

关键词 聚能射孔器 混凝土 数值模拟 欧拉 理论分析

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二维高速碰撞问题欧拉数值模拟的混合网格计算 被引量：5

4

作者 冯其京 何长江 +1 位作者 张敏 于志鲁 《计算物理》 CSCD 北大核心 2003年第2期147-152,共6页

提出了适用于二维平面或轴对称多介质流体力学两步欧拉数值方法中输运计算的混合网格界面处理.在一个混合网格中,将界面近似看作直线.整个方法分为3步:①用混合网格周围的8个网格的介质面积份额确定界面的法线方向;②用混合网格的介质... 提出了适用于二维平面或轴对称多介质流体力学两步欧拉数值方法中输运计算的混合网格界面处理.在一个混合网格中,将界面近似看作直线.整个方法分为3步:①用混合网格周围的8个网格的介质面积份额确定界面的法线方向;②用混合网格的介质面积份额或体积份额确定界面的直线方程;③用此直线方程求出通过网格边界的流.给出了用此方法所做的测试、数值计算及与其它算法的比较. 展开更多

关键词 二维 多介质 界面

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高速碰撞的三维欧拉数值模拟方法 被引量：24

5

作者 何长江 于志鲁 冯其京 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期216-221,共6页

介绍一种可用于高速碰撞问题数值模拟的三维弹塑性流体动力学数值计算方法，以及应用该方法研制的应用软件ＭＥＰＨ３Ｄ，并给出了一些高速碰撞问题的数值计算结果，计算结果表明该程序具有计算三维高速碰撞问题的能力。

关键词 高速碰撞 欧拉方法 数值模拟 弹塑性流体动力

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三角波强加载下延性金属多次层裂破坏问题 被引量：7

6

作者 张凤国 刘军 +4 位作者 王裴 胡晓棉 周洪强 邵建立 冯其京 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期659-664,共6页

基于应力瞬时断裂判据和Tuler-Butcher损伤累积判据,分析了没有升压的简单三角波强加载下延性金属的多次层裂破坏问题。分析结果显示:层裂片的厚度随着冲击波宽度与强度的比值的增大而增大,材料的破坏深度小于冲击波宽度的一半;在强冲... 基于应力瞬时断裂判据和Tuler-Butcher损伤累积判据,分析了没有升压的简单三角波强加载下延性金属的多次层裂破坏问题。分析结果显示:层裂片的厚度随着冲击波宽度与强度的比值的增大而增大,材料的破坏深度小于冲击波宽度的一半;在强冲击加载下,材料的破坏深度约为冲击波宽度的一半。 展开更多

关键词 多次层裂 三角形脉冲 层裂片厚度 层裂损伤模型

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非对称射流形成的几何理论(一)——几何封闭条件 被引量：6

7

作者 秦承森 石艺娜 +1 位作者 冯其京 杭义洪 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期493-500,共8页

两股来流碰撞形成非对称射流问题的定常解具有不确定性,理论上尚未很好求解。从分析特殊射流形成入手,由定常出流所满足的最小动能原理出发,分析来流初始交汇位形和相互作用过程,建立了非对称射流形成的方程封闭条件,提出了非对称射流... 两股来流碰撞形成非对称射流问题的定常解具有不确定性,理论上尚未很好求解。从分析特殊射流形成入手,由定常出流所满足的最小动能原理出发,分析来流初始交汇位形和相互作用过程,建立了非对称射流形成的方程封闭条件,提出了非对称射流形成的几何理论。以平面二维不等厚度来流碰撞为例,给出了非对称射流出流方向、厚度随初始位形变化的理论预测曲线,与数值模拟结果吻合较好。 展开更多

关键词 流体力学 几何封闭条件 解椭圆 非对称射流 初始位形 数值模拟

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钝感炸药点火增长模型的欧拉数值模拟 被引量：5

8

作者 郝鹏程 冯其京 +1 位作者 洪滔 王言金 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期243-250,共8页

在自主研发的二维多介质欧拉弹塑性流体力学程序中,通过引入点火增长的反应率模型以及炸药减敏模型,借助网格自适应技术,研究钝感炸药的冲击点火、直径效应以及死区形成等爆轰现象。数值模拟结果表明,该程序能够正确模拟平面爆轰波的爆... 在自主研发的二维多介质欧拉弹塑性流体力学程序中,通过引入点火增长的反应率模型以及炸药减敏模型,借助网格自适应技术,研究钝感炸药的冲击点火、直径效应以及死区形成等爆轰现象。数值模拟结果表明,该程序能够正确模拟平面爆轰波的爆速、CJ状态、von Neumann尖点等爆轰参数;并能够较好模拟炸药的直径效应。另外,通过引入考虑减敏效应的反应率模型,能较好地模拟钝感炸药的死区形成过程。 展开更多

关键词 爆炸力学 多介质欧拉弹塑性流体力学程序 网格自适应加密 钝感炸药 爆轰 点火增长模型 直径效应 死区

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缺陷形状对铝材料微喷射的影响 被引量：5

9

作者 刘超 秦承森 +1 位作者 冯其京 王裴 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期275-280,共6页

通过二维弹塑性流体力学欧拉程序MEPH,对包含不同形状不同角度缺陷铝材料的微射流现象进行数值模拟,并对其最大喷射速度以及喷射系数进行数值统计,得到不同形状、不同角度缺陷最大喷射速度及喷射系数的变化规律.并将计算结果与实验结果... 通过二维弹塑性流体力学欧拉程序MEPH,对包含不同形状不同角度缺陷铝材料的微射流现象进行数值模拟,并对其最大喷射速度以及喷射系数进行数值统计,得到不同形状、不同角度缺陷最大喷射速度及喷射系数的变化规律.并将计算结果与实验结果进行比较,基本吻合,能够反映试验规律. 展开更多

关键词 微射流 自由表面的几何缺陷 二维欧拉程序数值模拟 喷射系数

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含氦泡金属铝层裂响应的数值分析 被引量：3

10

作者 张凤国 胡晓棉 +3 位作者 王裴 邵建立 周洪强 冯其京 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期699-704,共6页

因自辐照效应的影响,一些材料内部会产生大量的氦泡,关注这些氦泡对材料力学性能的影响是目前损伤破坏研究中的重要问题之一。结合相关文献的实验结果,采用耦合材料初始损伤、孔洞尺寸及惯性影响的损伤模型,对该问题进行了数值分析。结... 因自辐照效应的影响,一些材料内部会产生大量的氦泡,关注这些氦泡对材料力学性能的影响是目前损伤破坏研究中的重要问题之一。结合相关文献的实验结果,采用耦合材料初始损伤、孔洞尺寸及惯性影响的损伤模型,对该问题进行了数值分析。结果显示:氦泡的内压及材料变形中温度的变化对损伤发展的影响很小;材料的初始损伤越大,材料内部应力减小得越快,损伤增长得越慢;因惯性的影响,初始氦泡越大,损伤增长相对较慢。因此,分析含氦泡材料的层裂损伤问题需要重点关注材料初始氦泡大小、初始损伤以及损伤演化过程中惯性的影响。 展开更多

关键词 氦泡 层裂响应 铝 数值分析

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内爆加载金属界面不稳定性的数值分析 被引量：5

11

作者 郝鹏程 冯其京 胡晓棉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期739-744,共6页

采用自行研制的多介质弹塑性流体力学欧拉程序,对柱形内爆加载金属界面不稳定性进行了数值研究,数值模拟结果与文献实验数据吻合较好。数值结果表明:材料强度对界面不稳定性发展有不可忽略的抑制作用;材料屈服强度对较高模数不稳定性增... 采用自行研制的多介质弹塑性流体力学欧拉程序,对柱形内爆加载金属界面不稳定性进行了数值研究,数值模拟结果与文献实验数据吻合较好。数值结果表明:材料强度对界面不稳定性发展有不可忽略的抑制作用;材料屈服强度对较高模数不稳定性增长的抑制较强,而剪切模量对不稳定性发展的影响相似但敏感性相对较弱;金属界面不稳定性增长存在最不稳定模数,最不稳定模数随屈服强度增加而减小,并近似与屈服强度的对数呈线性关系;随着壳的厚度减小,扰动增长加快。 展开更多

关键词 流体力学 界面不稳定性 弹塑性 内爆 材料参数

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非对称射流形成研究 被引量：5

12

作者 姜剑生 杭义洪 冯其京 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期292-295,共4页

非对称平板碰撞形成射流的问题迄今尚未有很好的解析模型。本文提出了一个对称修正模型来解析求解非对称二维平板碰撞问题 ,并对产生的射流和杵体的性质做出预测。本文对非对称平板碰撞的一些情况做了二维数值仿真 ,将对称修正模型的预... 非对称平板碰撞形成射流的问题迄今尚未有很好的解析模型。本文提出了一个对称修正模型来解析求解非对称二维平板碰撞问题 ,并对产生的射流和杵体的性质做出预测。本文对非对称平板碰撞的一些情况做了二维数值仿真 ,将对称修正模型的预测结果与数值仿真结果和其它两种解析模型———直线假设和圆弧假设做了对比 。 展开更多

关键词 流变学 非对称射流 杵体 解析模型 数值仿真

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非对称射流形成的几何理论(二)——非对称斜碰撞情况 被引量：3

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作者 秦承森 石艺娜 +1 位作者 冯其京 杭义洪 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期501-508,共8页

将平板非对称正碰撞形成射流满足的定常方程组封闭条件推广到非正碰情况,提出了平面二维条件下非对称射流形成的一般理论,给出了射流形成的临界条件和出流射流的理论公式。对斜碰撞情形下非对称射流的出流方向、厚度随碰撞角和来流初始... 将平板非对称正碰撞形成射流满足的定常方程组封闭条件推广到非正碰情况,提出了平面二维条件下非对称射流形成的一般理论,给出了射流形成的临界条件和出流射流的理论公式。对斜碰撞情形下非对称射流的出流方向、厚度随碰撞角和来流初始位形的变化规律进行了理论预测和数值模拟,理论解与二维欧拉程序的仿真结果符合较好。 展开更多

关键词 流体力学 斜碰撞 解椭圆 非对称射流 数值模拟

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聚能装药侵彻混凝土靶板的数值模拟 被引量：3

14

作者 张凤国 冯其京 +1 位作者 郝鹏程 梁龙河 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期887-891,共5页

将MEPH2Y程序和LTZ-2D程序衔接在一起,应用于分析射流、射弹对混凝土靶板的侵彻问题.模拟射流对混凝土靶板的侵彻以及靶板的损伤破坏情况,计算结果与实验结果符合得较好.

关键词 爆炸力学 数值分析 射流 侵彻 混凝土 损伤

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冲击压力及加载速率对沟槽微射流的影响 被引量：3

15

作者 刘超 王裴 +2 位作者 秦承森 冯其京 梁仙红 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期190-194,共5页

通过二维弹塑性流体力学欧拉程序MEPH,系统研究冲击压力及加载速率对沟槽微射流喷射量的影响.计算结果显示,微射流的喷射量随冲击压力的增大而增大,但喷射量对压力的变化并不敏感;计算结果和实验结果均表明,加载速率对沟槽微射流的喷射... 通过二维弹塑性流体力学欧拉程序MEPH,系统研究冲击压力及加载速率对沟槽微射流喷射量的影响.计算结果显示,微射流的喷射量随冲击压力的增大而增大,但喷射量对压力的变化并不敏感;计算结果和实验结果均表明,加载速率对沟槽微射流的喷射量有较大影响,随着加载速率的减小,微粒子喷射量大致按指数规律减少,所得数值计算结果得到实验验证. 展开更多

关键词 物质喷射 冲击压力 加载速率 沟槽微射流

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强动载作用下孔洞汇合对延性金属层裂损伤演化过程的影响 被引量：2

16

作者 张凤国 周洪强 +3 位作者 胡晓棉 王裴 邵建立 冯其京 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期596-602,共7页

针对强动载作用下延性金属的层裂问题,在分析孔洞之间几何关联的基础上,定义了一个新的耦合损伤及孔洞几何信息的孔洞汇合判定方法,同时,基于能量守恒原理,解析了孔洞汇合对损伤快速增长影响的物理机理.通过分析数值计算结果和对比相关... 针对强动载作用下延性金属的层裂问题,在分析孔洞之间几何关联的基础上,定义了一个新的耦合损伤及孔洞几何信息的孔洞汇合判定方法,同时,基于能量守恒原理,解析了孔洞汇合对损伤快速增长影响的物理机理.通过分析数值计算结果和对比相关文献的实验可知:孔洞汇合后不仅引起损伤增长,而且导致了损伤材料内部微孔洞数目的减少、孔洞平均尺寸的增加。 展开更多

关键词 固体力学 层裂 强动载 延性金属 孔洞汇合 损伤演化

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多组份计算中封闭性模型研究 被引量：3

17

作者 刘军 王言金 +1 位作者 梁仙红 冯其京 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期699-703,共5页

在使用单速度多组份方法计算多介质混合网格中的物理量时,需要给出一种封闭模型来使控制方程封闭。本文分析了压力增量相等封闭性模型存在基础遭到破坏的原因,之后在保证流场守恒性的前提下构造可以保证假设基础的可解方程组对压力增量... 在使用单速度多组份方法计算多介质混合网格中的物理量时,需要给出一种封闭模型来使控制方程封闭。本文分析了压力增量相等封闭性模型存在基础遭到破坏的原因,之后在保证流场守恒性的前提下构造可以保证假设基础的可解方程组对压力增量相等封闭性模型进行修正,给出了一种改进方法。使用改进的模型进行了爆轰驱动飞片问题的计算,计算结果表明,改进的模型能很好的追踪物质界面和冲击波位置,同时较好的抑制界面处压力、内能震荡。 展开更多

关键词 多介质 单速度多组份 封闭性模型

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爆轰驱动金属飞层对碰凸起和微射流形成的数值模拟研究 被引量：2

18

作者 刘军 付峥 +1 位作者 冯其京 王裴 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期177-184,共8页

本文对柱面两极点起爆情况下滑移爆轰波驱动两层金属飞层对碰凸起和微射流形成进行了模拟研究.铅飞层内界面走时计算结果与实验结果能够较好符合.在两极位置铅飞层内部出现断裂并形成空腔,内壁面则形成鼓包型凸起;在赤道位置飞层内壁面... 本文对柱面两极点起爆情况下滑移爆轰波驱动两层金属飞层对碰凸起和微射流形成进行了模拟研究.铅飞层内界面走时计算结果与实验结果能够较好符合.在两极位置铅飞层内部出现断裂并形成空腔,内壁面则形成鼓包型凸起;在赤道位置飞层内壁面凸起后断裂产生大尺度金属颗粒,其和微喷射形成的小尺度颗粒叠加构成了对碰区凸起现象.在铅飞层内表面微喷射现象的研究中发现,两极附近的微喷物质最大速度逐渐下降,而对碰区附近的微喷颗粒最大速度反而随时间逐渐增高.之后,通过设计沟槽型微喷计算模型,验证了在两极和赤道上铅飞层内表面产生的初始微喷射最大速度能够由同一均匀缺陷表面所产生.最后,通过数值模拟分析研究初步给出了该问题中抑制金属飞层对碰凸起和微喷现象的方法. 展开更多

关键词 爆轰驱动 对碰凸起 微射流 金属飞层

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一类Level Set和VOF的耦合界面捕捉方法 被引量：3

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作者 王言金 冯其京 张树道 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2011年第2期201-208,共8页

该文根据Level Set方法和VOF方法各自的优缺点,提出一种耦合的界面捕捉方法。该方法利用混合网格的体积份额确定混合网格的距离函数,从而达到提高Level Set方法捕捉运动界面的分辨率、改善守恒性的目的。通过给出的旋转流场和剪切流场... 该文根据Level Set方法和VOF方法各自的优缺点,提出一种耦合的界面捕捉方法。该方法利用混合网格的体积份额确定混合网格的距离函数,从而达到提高Level Set方法捕捉运动界面的分辨率、改善守恒性的目的。通过给出的旋转流场和剪切流场的数值算例,说明了本文所提方法的有效性。 展开更多

关键词 界面捕捉方法 LEVEL SET方法 VOF方法

原文传递

有限远来流非对称碰撞形成射流研究 被引量：2

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作者 石艺娜 秦承森 +1 位作者 冯其京 杭义洪 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期401-406,共6页

研究距离交汇点有限远的两股平面金属来流非对称碰撞的射流形成规律,给出出流厚度和流动方向的理论公式,并采用带有YOUNGS界面处理的高精度欧拉程序进行仿真验证,与KS喷管实验结果比较,符合较好.研究表明:当碰撞角确定时,来流初始位形... 研究距离交汇点有限远的两股平面金属来流非对称碰撞的射流形成规律,给出出流厚度和流动方向的理论公式,并采用带有YOUNGS界面处理的高精度欧拉程序进行仿真验证,与KS喷管实验结果比较,符合较好.研究表明:当碰撞角确定时,来流初始位形对杵体的流动状态有重要影响,对细射流的影响不明显. 展开更多

关键词 有限远来流 非对称碰撞 射流 解析理论 数值仿真

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