爆炸冲击波场参数数字重构技术研究

1

作者 于浩 刘彦 +2 位作者 孙亚如 王晓锋 黄风雷 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第3期219-228,共10页

为提高爆炸场参数威力的重构精度与推动毁伤评估技术的发展,提出一种改进的压缩感知技术方法对爆炸冲击波参数威力进行数字重构.另外,针对缺乏爆炸冲击波超压与动压一体化测试方法的现状,基于皮托管原理设计了一套复合型传感器同时测量... 为提高爆炸场参数威力的重构精度与推动毁伤评估技术的发展,提出一种改进的压缩感知技术方法对爆炸冲击波参数威力进行数字重构.另外,针对缺乏爆炸冲击波超压与动压一体化测试方法的现状,基于皮托管原理设计了一套复合型传感器同时测量冲击波超压与动压并通过试验验证了可靠性.提出的威力重构方法通过稀疏度自适应匹配追踪(SAMP)确定爆炸压力信号的稀疏度,在考虑信号先验分布的情况下确定信号的稀疏矩阵进而通过高斯似然函数对采样数据进行重构,与试验测试数据相比,基于改进的压缩感知技术对爆炸场超压、动压信号的重构偏差小于15%.爆炸冲击波场参数精准化重构为数字化、智能化毁伤评估技术发展提供重要保障. 展开更多

关键词 爆炸 冲击波 超压 动压 压缩感知

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圆筒装置内爆炸压力载荷特性实验研究 被引量：7

2

作者 李芝绒 王胜强 +2 位作者 蒋海燕 张玉磊 袁建飞 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期12-19,共8页

为了研究密闭环境压力载荷波形特征和分布规律,开展了长径比2∶1圆筒装置的TNT装药内爆炸实验,获取了圆筒壁面、端盖板表面的压力载荷数据,结合仿真计算结果,研究了圆筒壁面、端盖板上压力载荷波形特征和形成机理,建立了压力载荷峰值的... 为了研究密闭环境压力载荷波形特征和分布规律,开展了长径比2∶1圆筒装置的TNT装药内爆炸实验,获取了圆筒壁面、端盖板表面的压力载荷数据,结合仿真计算结果,研究了圆筒壁面、端盖板上压力载荷波形特征和形成机理,建立了压力载荷峰值的表征模型,并开展了模型验证。结果表明,圆筒壁面与盖板压力载荷波形不完全相同,壁面压力载荷按照爆心距由近到远,从显著的单波峰向多峰值变化,在近场区域压力载荷衰减特性与一定炸高自由地面冲击波类似;盖板上压力载荷呈多波峰特点,中心区域压力载荷最大峰值大于首峰值的3倍,角隅区域大于首峰值6倍;圆筒壁面上的压力载荷最大峰呈现凹型分布规律。该研究结果可为密闭环境内爆载荷的特性分析和结构毁伤评估提供参考。 展开更多

关键词 内爆炸压力载荷 圆筒装置 多波峰 最大波峰

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温压炸药在野外近地空爆中的冲击波规律 被引量：12

3

作者 赵新颖 王伯良 李席 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期38-42,共5页

为了研究温压炸药在敞开空间爆炸中冲击波的规律,选取典型温压炸药制成不同量级的裸药柱进行野外近地空爆实验,同时用TNT进行对比实验,获取温压炸药与TNT的冲击波参数并拟合得到相似律公式。结果表明,温压炸药的冲击波超压峰值在中远场... 为了研究温压炸药在敞开空间爆炸中冲击波的规律,选取典型温压炸药制成不同量级的裸药柱进行野外近地空爆实验,同时用TNT进行对比实验,获取温压炸药与TNT的冲击波参数并拟合得到相似律公式。结果表明,温压炸药的冲击波超压峰值在中远场略高于TNT;在相同对比距离处,温压炸药的比冲量明显高于TNT,在对比距离小于2m/kg1/3的近场,温压炸药的比冲量达到TNT的2倍。引入超压-比冲量曲线描述冲击波特征,表明当超压峰值相同时,温压炸药比冲量更大,超压峰值在20~50kPa的中度以下毁伤范围时,温压炸药的比冲量比TNT高40%~60%,可产生更严重的毁伤效应。冲量是爆炸冲击波的重要毁伤元素,应建立与冲量有关的方法评价温压炸药的威力。 展开更多

关键词 爆炸力学 冲击波 相似律 温压炸药

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柱状药包爆炸波传播规律的试验分析 被引量：9

4

作者 江向阳 颜事龙 +1 位作者 刘伟 黄文尧 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期121-127,共7页

药包爆炸波在结构体中传播规律是研究爆破工程的关键性问题之一。先利用爆炸水池对微小药量柱状药包爆炸冲击波压力进行试验测试,得到药包爆炸冲击波压力计算公式的相关参数;再利用预埋在试件中应变砖,对不同药量和长径比的药包进行爆... 药包爆炸波在结构体中传播规律是研究爆破工程的关键性问题之一。先利用爆炸水池对微小药量柱状药包爆炸冲击波压力进行试验测试,得到药包爆炸冲击波压力计算公式的相关参数;再利用预埋在试件中应变砖,对不同药量和长径比的药包进行爆破超动态应变测试。通过试验数据分析获得了柱状药包的爆炸冲击波在混凝土类脆性材料中的传播规律以及近中区应力波公式σr=σm/rα中的衰减系数α值。 展开更多

关键词 柱状药包 爆炸力学 爆炸波

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相似理论在水下爆炸模型试验中的应用 被引量：17

5

作者 程素秋 宁永成 +1 位作者 张臣 张玉涛 《舰船科学技术》 北大核心 2008年第3期95-100,共6页

介绍了水下爆炸试验中的相似理论,在分析结构相似律的基础上,详细讨论了相似理论在水下爆炸模型试验中的应用方法,探讨了该方法的应用前景及局限性。现阶段,由于涉及到巨额经费开支、环境保护等问题,特别是试验难度大、周期长,在我国对... 介绍了水下爆炸试验中的相似理论,在分析结构相似律的基础上,详细讨论了相似理论在水下爆炸模型试验中的应用方法,探讨了该方法的应用前景及局限性。现阶段,由于涉及到巨额经费开支、环境保护等问题,特别是试验难度大、周期长,在我国对每型首制舰进行实船爆炸试验考核是不现实的,因此利用相似理论预测舰船结构对水下冲击的响应,是较为有效的手段。本文利用量纲分析的方法,简要分析了水下爆炸中的相似律,并应用已有的试验结果加以验证,对于今后的模型试验有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 相似理论 舰船 水下爆炸 模型试验

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原型和模型不同材料时加筋板冲击动态响应的相似预报方法 被引量：16

6

作者 秦健 张振华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期511-516,共6页

根据Π定律提出了加筋板结构在水下爆炸冲击波作用下模型和原型动态响应相似的条件。在此基础上,考虑到加筋板模型制造加工过程中的工艺和成本等因素,提出了利用普通钢加筋板模型预报船体钢加筋板原型在水下爆炸冲击波作用下动态响应的... 根据Π定律提出了加筋板结构在水下爆炸冲击波作用下模型和原型动态响应相似的条件。在此基础上,考虑到加筋板模型制造加工过程中的工艺和成本等因素,提出了利用普通钢加筋板模型预报船体钢加筋板原型在水下爆炸冲击波作用下动态响应的相似预报方法。该方法考虑了流固耦合和材料应变率强化效应等因素的影响,可用于指导利用常用的普通钢模型试验预报实船局部板架在水下爆炸冲击波作用下的动态响应。 展开更多

关键词 爆炸力学 相似方法 水下爆炸 加筋板 动态响应 应变率效应

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爆炸冲击振动对人体健康影响的评价 被引量：5

7

作者 严东晋 钱七虎 +1 位作者 唐德高 周早生 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期100-106,共7页

讨论了爆炸冲击振动对人体健康影响的评价方法，阐述了振动剂量法提出的依据和影响因素，并用振动剂量法统一了爆炸冲击和振动下人体耐受限的取值方法，提出了取VDV＝25m·S-1.75作为爆炸冲击振动下保证人员安全的容许振动剂量值。

关键词 爆炸冲击振动 隔振设计 人体冲击振动 耐受限

原文传递

混凝土复合介质内爆炸毁伤效应的模化方法研究 被引量：4

8

作者 荆松吉 卢芳云 +1 位作者 张震宇 田占东 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期93-96,共4页

通过相似理论建立了多层混凝土/土复合介质内爆炸的毁伤效应的缩尺模型;同时运用LS-DYNA进行了足尺模型和缩尺模型的毁伤效应数值模拟;结果表明,缩尺模型与足尺模型毁伤效果的主要特征参量,如毁伤面积、隆起高度和速度有较好的相似性;... 通过相似理论建立了多层混凝土/土复合介质内爆炸的毁伤效应的缩尺模型;同时运用LS-DYNA进行了足尺模型和缩尺模型的毁伤效应数值模拟;结果表明,缩尺模型与足尺模型毁伤效果的主要特征参量,如毁伤面积、隆起高度和速度有较好的相似性;并在数值模拟的基础上讨论了缩尺比例的影响。从而说明在一定条件下,利用缩尺模型试验进行混凝土复合靶内爆炸的毁伤效应研究是可行的。 展开更多

关键词 毁伤效应 混凝土复合介质 相似理论 缩尺模型 数值模拟

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冲击波载荷作用下结构响应的模型律分析 被引量：7

9

作者 吴义田 张庆明 顾忠明 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期664-667,共4页

采用量纲理论对结构在冲击波载荷作用下的几何相似模型律进行分析,得到了结构满足几何相似模型律的条件.应用LS-DYNA对一系列几何形状相似,尺寸不同的矩形板结构进行数值验证计算,证明了冲击波载荷作用下结构应力应变响应满足几何相似... 采用量纲理论对结构在冲击波载荷作用下的几何相似模型律进行分析,得到了结构满足几何相似模型律的条件.应用LS-DYNA对一系列几何形状相似,尺寸不同的矩形板结构进行数值验证计算,证明了冲击波载荷作用下结构应力应变响应满足几何相似模型律的合理性和可靠性. 展开更多

关键词 量纲分析 模型律 数值模拟

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近距离爆炸下不同厚度靶板的动态响应分析 被引量：11

10

作者 吴义田 张庆明 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期568-571,共4页

运用量纲分析得到影响近距离爆炸下靶板动力响应的独立变量,通过动力有限元分析软件LS-DYNA中流固耦合算法,对一定药量TNT的球形装药的爆炸过程进行数值仿真.利用数值分析的优势,在装药量与作用距离不变的情况下,通过改变金属靶板厚度... 运用量纲分析得到影响近距离爆炸下靶板动力响应的独立变量,通过动力有限元分析软件LS-DYNA中流固耦合算法,对一定药量TNT的球形装药的爆炸过程进行数值仿真.利用数值分析的优势,在装药量与作用距离不变的情况下,通过改变金属靶板厚度得到靶板的挠度峰值与厚度、靶板的速度峰值与靶板厚度的倒数均呈线性关系. 展开更多

关键词 近距离爆炸 数值模拟 流-固耦合

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某含能材料爆炸冲击波威力评价 被引量：2

11

作者 王安勇 张学辉 +2 位作者 张俊锋 李小虎 何性顺 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期248-254,共7页

为准确评价某含能材料爆炸冲击波威力,梳理总结了爆炸威力的评价方法,依据10 kg TNT与10 kg某含能材料的地表发射压力试验数据构建了2种基础评价模型计算含能材料爆炸TNT当量,交叉验证了评价方法的合理性与科学性;将试验数据与相关研究... 为准确评价某含能材料爆炸冲击波威力,梳理总结了爆炸威力的评价方法,依据10 kg TNT与10 kg某含能材料的地表发射压力试验数据构建了2种基础评价模型计算含能材料爆炸TNT当量,交叉验证了评价方法的合理性与科学性;将试验数据与相关研究中建立的TNT基础评价模型进行对比分析,分析了误差原因,指出设置TNT药柱进行现场标定的重要性;最后总结展望了含能材料爆炸威力评价中需要研究和注意的问题。 展开更多

关键词 冲击波 地表反射压 爆炸威力评价 毁伤评估 含能材料

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径向不耦合条件下导爆索起爆性能的研究 被引量：2

12

作者 陈震 史秀志 +1 位作者 胡海燕 胡建华 《爆破》 CSCD 北大核心 2013年第1期104-109,共6页

针对径向不耦合装药条件下导爆索起爆炸药拒爆现象,提出导爆索与炸药之间可能存在的空气间隙是影响导爆索起爆性能的关键因素,从而进行了一系列在不同外径钢管内径向不耦合装药条件下,导爆索起爆乳化炸药简化模型的爆炸试验,并且运用有... 针对径向不耦合装药条件下导爆索起爆炸药拒爆现象,提出导爆索与炸药之间可能存在的空气间隙是影响导爆索起爆性能的关键因素,从而进行了一系列在不同外径钢管内径向不耦合装药条件下,导爆索起爆乳化炸药简化模型的爆炸试验,并且运用有限元软件ANSYS/LS—DYNA对试验模型进行数值建模分析。结果表明:不耦合装药条件下,导爆索起爆乳化炸药的临界空气间隙尺寸约为25 mm;以乳化炸药冲击波感度为判据,模拟计算出的空气间隙尺寸范围与爆炸试验结果比较吻合。 展开更多

关键词 导爆索 起爆性能 径向不耦合 爆炸试验 数值模拟

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关于Gurney公式的强度效应修正 被引量：6

13

作者 范亚夫 段祝平 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期27-30,共4页

为了使Gurney公式能够在考虑材料强度的前提下预测爆轰驱动速度,采用量纲分析的方法,分析了影响柱壳爆轰驱动的主要因素,建立了抛射速度与主要物理量的函数关系.此函数关系经分离变量后,分别通过理论分析和数值仿真予以确定.分析表明,... 为了使Gurney公式能够在考虑材料强度的前提下预测爆轰驱动速度,采用量纲分析的方法,分析了影响柱壳爆轰驱动的主要因素,建立了抛射速度与主要物理量的函数关系.此函数关系经分离变量后,分别通过理论分析和数值仿真予以确定.分析表明,随着屈服应力的提高,壳体的径向极限速度下降,断裂时间提前.柱壳爆轰驱动的强度效应不容忽略.利用炸药爆速、炸药与柱壳的质量比、柱壳材料的屈服强度和密度等参数,通过拟合公式能够预测柱壳爆轰驱动的极限膨胀速度. 展开更多

关键词 爆轰驱动 量纲分析 数值仿真

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破片冲击引爆带盖板装药的数值模拟方法研究 被引量：4

14

作者 李会敏 刘彤 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期35-38,共4页

为了分析炸药起爆数值模拟中材料模型、计算方法及网格的疏密等因素对计算结果和精度的影响,应用非线性动力学分析程序LS-DYNA3D对圆柱形平头钢破片撞击带盖板装药的引爆过程进行了数值模拟,分析了John-son-Cook和弹塑性硬化2种材料模型... 为了分析炸药起爆数值模拟中材料模型、计算方法及网格的疏密等因素对计算结果和精度的影响,应用非线性动力学分析程序LS-DYNA3D对圆柱形平头钢破片撞击带盖板装药的引爆过程进行了数值模拟,分析了John-son-Cook和弹塑性硬化2种材料模型,Lagrange、ALE和流固耦合3种算法和不同疏密程度的网格对炸药起爆过程、引爆速度阈值和爆轰峰值压力的影响,给出了冲击起爆数值计算的网格划分原则和材料模型的选取建议.结果表明,弹塑性硬化模型计算的速度阈值更接近于试验值,压力峰值也接近于C-J爆轰压力;算法不同对计算速度阈值影响较小,对压力峰值影响较大;网格划分对计算结果精度及计算时间影响较大. 展开更多

关键词 破片 装药 引爆 数值方法

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水下爆炸试验相似准则 被引量：33

15

作者 张效慈 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第1期108-118,共11页

水下爆炸现象很复杂,根本不可能做到完全性的相似,哪怕做到一般船舶力学中的流体近似相似也相当困难。因此文献中有关水下爆炸相似律的描述就显得特别简单、笼统和模糊。文章首先对已经公认的一次冲击波的相似律作些解释,说明对一次冲... 水下爆炸现象很复杂,根本不可能做到完全性的相似,哪怕做到一般船舶力学中的流体近似相似也相当困难。因此文献中有关水下爆炸相似律的描述就显得特别简单、笼统和模糊。文章首先对已经公认的一次冲击波的相似律作些解释,说明对一次冲击波的相似律也就是这些了,否则只能做原型试验,再对文献中没有出现过的气泡脉冲相似律的选择作了推导,最后将水下爆炸相似律拓广到与结构耦合上去。 展开更多

关键词 相似准则 水下爆炸 冲击波 气泡脉冲

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浮动冲击平台海上爆炸试验实施方法 被引量：2

16

作者 宋敬利 焦安龙 沈晓乐 《爆破》 CSCD 北大核心 2014年第4期96-98,106,共4页

浮动冲击平台海上爆炸试验实施过程中存在海上情况复杂、实施难度大、不确定性因素多等问题,基于岸基试验距离码头及民用设施近,不宜采用大当量爆源的特点给出了相应的实施方法;给出了外海试验的基本条件、测量设备的安装及控制方法,以... 浮动冲击平台海上爆炸试验实施过程中存在海上情况复杂、实施难度大、不确定性因素多等问题,基于岸基试验距离码头及民用设施近,不宜采用大当量爆源的特点给出了相应的实施方法;给出了外海试验的基本条件、测量设备的安装及控制方法,以及平台海上拖带及布设方法,根据流向合理调整海上布设态势与布放爆源以确保试验安全等方法。 展开更多

关键词 浮动冲击平台 水下爆炸 实施方法

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水下爆炸试验模型律的若干问题 被引量：8

17

作者 张效慈 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第5期783-787,共5页

文章解决水下爆炸试验模型律的若干问题。这些问题分别是水面截断、片空泡、船上设备、模型厚度、应变率和流固匹配中水动力学相似参数的选择。同时提供两张有助于设计水下爆炸试验的缩比关系表。

关键词 水下爆炸 模型律 片空泡 厚度模拟 应变率 水动力相似参数

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多几何缩比的水下爆炸试验换算律(英文) 被引量：10

18

作者 张效慈 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第3期490-499,共10页

受试验场地条件限制,试验设计不得不采用多个几何缩比时,水下爆炸相似律将不再适用。本文从能量角度给出以水下爆炸动响应试验为目标的模型缩比设计换算律,能在一次试验过程中同时获取一次冲击波和气泡二次压力波冲击环境的测值。

关键词 水下爆炸 冲击环境 换算律 几何缩比

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片空泡崩溃的冲击力 被引量：2

19

作者 张效慈 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第7期730-739,共10页

片空泡(bulk cavitation)是水下爆炸的特有现象,是目前国内对水面舰艇损伤外力源研究残留的最后一种不甚明了的现象。文中阐述了片空泡崩溃闭合的规律和由此引起的水锤冲击力,明确指出片空泡崩溃是一种潜在的水面舰艇损伤的强外力源。

关键词 水下爆炸 水面舰艇 片空泡 崩溃冲击

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水面船设备冲击响应的实验公式 被引量：1

20

作者 张效慈 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第7期791-798,共8页

基于实船、船模和浮动平台上设备的冲击响应测据,文章汇总出一个实用的实验公式。二种检验方式(F-分布和相关系数)的结果表明这个公式对于预报水面船设备的抗冲性能是非常可靠的。

关键词 预报用的实验公式 船上设备抗冲 回归预置函数 检验的置信度

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