我校2个项目获得2008年“973计划”立项资助

我国重点基础研究发展计划（“973计划”）项目2008年度申报评审工作已经结束,共批复74个项目立项,我校有2个项目获得资助,分别是以卢秉恒院士为首席科学家的“超高速加工及其装备的基础研究”项目和以郭烈锦教授为首席科学家的“高效低成本直接太阳能化学及生物转化与利用的基础研究”项目。我校自2003年以来已经连续6年作为第一承担单位承担“973计划”项目。     

活性破片对钢板侵彻性能的实验研究

进行了弹道枪发射实验,研究了活性破片对钢板侵彻性能和毁伤效应。测量破片穿透不同厚度钢板的临界速度,采用高速摄影仪观察破片侵彻钢板过程和反应现象。实验结果表明,活性破片在497~1374 m/s速度范围内,撞击钢板时发生了反应,并伴随有强烈的燃烧、爆炸现象。在战斗部设计关心的1 500~2 200 m/s范围内,活性破片对典型的6 mm厚等效钢板具有足够的侵彻能力;且穿孔直径大于惰性钢破片。聚合物基体材料的强度低和撞靶反应是造成活性破片侵彻穿甲能力弱于钢破片的主要原因。活性材料强度和密度相对钢靶较低,导致撞击靶板过程中发生较大的镦粗变形以及侵靶过程中反应对靶孔产生径向膨胀效应使穿孔孔径增加。     

刚性弹侵彻混凝土靶细观尺度模型的建立

与宏观尺度模型相比,混凝土细观尺度模型能够更加全面准确地描述混凝土的力学行为。编写了三维随机球形粗骨料的生成和投放程序,并采用一种基于背景网格的材料识别技术完成了水泥砂浆、粗骨料、界面过渡区三种网格的生成,建立了三维三相混凝土细观有限元模型。基于这一模型,运用连续有限元软件对刚性弹侵彻混凝土过程进行了仿真模拟。结果表明,与宏观模型相比混凝土细观模型能够更加真实地反映侵彻过程中混凝土的力学行为。     

数字式光栅转矩测量系统的研究

文章概述了各种转矩测量的原理、特点后,提出采用光栅式转矩测量的方法来测量超高速转轴的转矩．在详细介绍了该系统的原理后,分析了转轴的超高速对系统设计的影响及对策,与现有的转矩测量仪器相比,该系统可对100000r／min以上的超高速转轴进行测量,具有较高的测量精度和可靠性。     

基于有限元的超高速平面磨床整机动力学建模及模态分析

以150m／s超高速平面磨床为研究对象,利用PRO／E建立其各部件的三维几何模型,利用HYPERMESH进行有限元前处理建立各部件的三维有限元模型,在此基础上对机床结合部进行定义得到磨床整机动力学模型．并利用有限元计算软件ANSYS进行整机模态分析,初步识别了该类型磨床结构的薄弱环节,为超高速平面磨床结构的改进设计提供依据．     

大载流体超高速关断装置爆炸桥设计原理研究

现有电场和电网关断装置关断时间较长(约100ms),易对发电机造成毁坏,导致重大损失。研究了一种超高速关断装置,可以实现对电网小于120μs关断。对构成该关断装置的关键性部件爆炸桥以及装药结构进行了深入研究,建立了爆炸桥模型,推导了爆炸桥破坏所需载荷计算公式。进行了有关的爆炸实验,结果表明,该装置能实现对主电路的超高速切断,理论计算的装药量与实验结果符合较好。     

VXI总线超高速数据采集系统的设计与实现

目的　研究VME计算机总线扩展的仪器标准总线(VXI)超高速数据采集与DSP系统的设计与实现。方法　采用VXI总线C尺寸双插槽宽模块及I,Q支路双通道设计,通道采样率均为500MHz,系统存储深度为2MB,中央处理器采用高速浮点DSP TMS320C31,时序和逻辑电路由CPLD实现。系统实现采用微带传输线和带状传输线进行高速线迹互连,高频信号线采用端接匹配优化策略,并对整个设计进行了信号完整性分析及软件仿真。结果　给出了实际电路中不同电平高频信号的软件仿真结果。结论　实际测试结果表明,系统工作正常,证明系统原理与硬件设计是成功的。     

横向增强效应型弹药侵彻剩余速度分析

为了研究横向增强型弹药侵彻均质铝靶的毁伤效应,分析了横向增强效应型弹药产生横向效应的原理及其应力波传播过程。通过Recht和Ipson理论计算得到横向增强效应型弹药垂直侵彻和斜侵彻的剩余速度及偏转角;为分析计算横向增强型弹药垂直侵彻和斜侵彻目标靶板的剩余速度和毁伤效应提供了有效的理论方法。     

功能梯度复合靶冲击毁伤研究进展

综述了以金属复合靶板、陶瓷/金属复合靶板为代表的功能梯度复合靶在弹丸撞击作用下的抗侵彻性能、破坏模式和毁伤机理等的国内外研究现状。分理论研究、实验研究和数值模拟三方面,重点讨论了靶板材料、靶板层数、组合方式及弹头形状等因素对靶板抗侵彻性能的影响。同时,结合作者前期相关工作,指出了当前研究工作中存在的不足,并提出了有待进一步研究的问题。     

立方形破片对钢靶的穿甲威力研究

利用14.5 mm弹道枪通过六射弹弹道极限法,结合LS-DYNA数值计算法研究了8 g立方形钢破片和3 g、8 g立方形钨合金破片垂直侵彻Q235钢靶板的v50弹道极限速度,并分析了三种类型破片在v50弹道极限速度附近的穿甲机理、穿甲威力等。结果表明,三种破片在侵彻靶板时具有相同的穿甲机理,两种类型的钨合金破片具有良好的穿甲效果。在冲击比动能相差不大的情况下,贯穿5 mm靶时,破片材料的密度是影响穿甲威力的主要因素;而贯穿10 mm靶时,破片的密度和质量共同决定着破片的穿甲威力。