双脉冲激光驱动飞片实验与理论计算

飞片速度是衡量激光驱动飞片起爆能力的重要指标,如何在有限的激光能量密度下提高飞片速度是需要研究的关键问题之一.本文进行了双脉冲激光驱动飞片实验,采用将激光分束再汇聚的方法,实现双脉冲激光驱动飞片过程;采用激光纹影高速照相法,观测了不同时刻下飞片的形态和位置,给出了飞片运动速度.推导了双脉冲激光驱动飞片速度的理论计算公式,计算了不同激光能量和脉冲间隔下飞片的速度.研究发现,在相同激光能量下,采用适当时间间隔的双脉冲激光,可以提高飞片对激光的能量吸收率,从而提高飞片速度.     

飞片存在状态对起爆过程的影响

从理论上分析了中北大学研制的飞片起爆系统小飞片产生的可能性,实验研究了小飞片的形成对整个起爆过程的影响。结果表明：飞片起爆系统能产生出飞片,而且在小飞片存在的情况下,系统的起爆能量明显高于飞片不存在的情况,且爆炸箔的电流波形图略有滞后。     

高速受电弓的力学模型及运动微分方程

在比较目前受电弓的计算机仿真所采用的众多力学模型后,以DSA系列高速受电弓为例,提出了一种较为合理和全面的力学模型。针对受电弓的特定,设计测试方案、实际测得受电弓的归算质量和各主要部件的质量、质心及转动惯量等参数。在建立此力学模型的基础上,推导了受电弓的运动微分方程。应用所建立的力学模型,实测数据以及简化公式可更准确地分析和计算弓网系统的力学行为。     

冲击起爆单元中飞片参数的数值模拟

为了研究飞片参数对飞片冲击起爆的影响规律,采用Lee-Tarver点火增长模型对不同材料飞片的厚度、直径冲击起爆HNS-Ⅳ炸药进行数值模拟研究,分析不同飞片参数对起爆阈值的影响.结果表明,对于直径为Φ1.57 mm×25 μm的飞片,聚酰亚胺的冲击起爆动能低于玻璃和陶瓷材料,是目前冲击起爆装置低能化设计较为理想的材料.飞片参数研究表明,在25~145 μm厚度范围内,冲击起爆炸药的飞片阈值速度随着飞片厚度的不断增大而降低,当飞片的厚度大于145 μm,飞片冲击起爆HNS-Ⅳ炸药的阈值速度无明显变化.当飞片直径为1.02~1.57 mm,飞片阈值速度随着飞片直径的增加逐渐降低,当飞片直径超过1.57 mm时,飞片冲击起爆HNS-Ⅳ炸药的阈值速度趋于一个定值.     

一种金属电爆炸驱动飞片的速度评估方法

针对爆炸箔起爆系统,建立了一套基于压电薄膜估算飞片瞬时速度的实验方法.利用压电薄膜测试了飞片的平均速度,并与1维飞片速度模型的理论结果进行比较.飞片平均速度的误差在10%以内,说明1维速度模型满足计算精度要求.同时,利用飞片速度的理论结果研究了飞片的平均速度与瞬时速度的关系,结果表明,飞片瞬时速度与平均速度近似呈正比例关系.这样就可以利用压电薄膜法估算出飞片的瞬时速度.     

细化粉体炸药飞片起爆感度的实验研究

运用设计的飞片起爆试验装置对HMX、PETN、HNS三种细化粉体炸药的飞片起爆特性进行了试验研究.研究表明细化粉体炸药的飞片起爆感度明显高于普通炸药,并且得出在炸药的飞片起爆过程中,爆轰成长阶段起着决定作用.     

波阻抗梯度飞片的特性研究

基于波阻抗梯度飞片撞击二次飞片时的准等熵压缩特性,给出了波阻抗梯度飞片的设计原则.根据该设计原则,设计了一种由TPX、镁合金、铝、钛、铜、钽等材料组成的波阻抗梯度飞片,并计算了该梯度飞片的波阻抗分布.计算结果表明,该梯度飞片前后表面的波阻抗与二级飞片波阻抗的比值分别为0.08和2.45.     

金属桥箔电爆炸驱动飞片过程数值模拟研究

为研究金属桥箔电爆炸等离子体驱动飞片全过程中飞片的性能特征和影响规律,建立了金属桥箔电爆炸驱动飞片全过程的多相流数值计算模型,并进行了数值模拟计算.计算中,利用了相变分数描述金属桥箔由固相到等离子体相的相态转变,采用了考虑粒子数目变化及粒子间库仑作用的高温高压等离子体状态方程描述电爆炸等离子体的形成和运动行为,采用了动网格模型描述飞片的运动.将计算结果与实验结果进行对比分析,计算得到的飞片速度值与实验值的误差小于5%,表明计算模型的准确性较好.基于该计算模型,对总面积相同的双体阵列桥箔和单体桥箔电爆炸等离子体驱动飞片过程进行了数值模拟,计算结果表明,由于阵列桥箔电爆炸过程中等离子体和冲击波的叠加汇聚作用,提高了能量转化效率,使得等离子体及冲击波流场对飞片的驱动力增加,从而提高了飞片的速度.等离子体流场对飞片表面的烧蚀厚度约为0.1μm,飞片的完整性较好.     

波阻抗梯度飞片超高速发射的数值模拟

研究波阻抗梯度飞片的超高速发射特性.应用LS-DYNA有限元程序对波阻抗梯度飞片超高速发射二级飞片的过程进行了数值模拟,计算了二级飞片的压力剖面和速度曲线.研究结果表明,当梯度飞片被聚碳酸酯(Lex-an)封装时,二级飞片的最终发射速度可以达到波阻抗梯度飞片初始加载速度的1.63倍,并且所设计的波阻抗梯度飞片能够实现对二级飞片的准等熵加载.     

双伺服驱动高速精冲机主传动系统的运动规划

针对高速精冲过程中滑块速度和力能分配急剧变化的特点,提出一种双伺服驱动二自由度七杆机构的高速精冲机主传动系统.通过构造伺服电机柔性加减速函数,使伺服电机速度平滑过渡,结合精冲工艺要求及主传动机构尺寸参数,研究双伺服电机的运动规划方法,得到双伺服电机的运动与冲裁板厚、极限冲裁速度、电机特性的关系函数.利用ADAMS(动力学分析软件)建立主传动系统虚拟样机模型进而对整个精冲的过程进行仿真,分析不同冲裁板厚及不同极限冲裁速度下滑块的运动学特性曲线及伺服电机扭矩曲线.实验结果表明:该运动规划方法能够满足不同冲裁板料精冲工艺要求,降低伺服电机功率,提高精冲机工作效率.     

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ＮｅｇａｔｉｖｅＧｒｏｕｐＶｅｌｏｃｉｔｙｆｏｒＷａｖｅｓｉｎａＰｌａｔｅＣｈｅｎＹｕ（陈宇）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｏｒｄｅｒｎＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐｒ...     

1350铝箔轧机轧制压力的数学模型

通过实测获得的大量数据，并以轧制理论为基础，选择了比较合适的模型结构。利用最小二乘法回归出铝箔轧制压力数学模型，模型精度可以满足工程应用的要求。     

钨球高速侵彻低碳钢板成坑直径的计算模型

为研究钨球对低碳钢板高速侵彻成坑直径的分析方法.采用12.7mm弹道枪和57.5mm/14.5mm二级轻气炮加载方式,进行了Φ6mm和Φ7mm钨球以600~2400m/s撞击速度侵彻不同厚度Q235A钢板实验,根据实验现象分析了弹-靶作用过程,对不同侵彻速度下钢板上侵彻孔边缘进行了扫描电镜(SEM)观察.研究结果表明,撞击速度在1000m/s时,靶体破坏以动态断裂为主,当撞击速度达到1500m/s以上时靶体破坏以塑性流动为主;据此,同时考虑钨球塑性变形、靶体动态屈服和塑性流动,建立了钨球高速侵彻低碳钢板成坑直径的计算模型,模型计算结果与实验偏差在12%以内.      

基于人工神经网络铝箔轧机轧制力模型

彩用ＢＰ神经网络原理对１３５０ｍｍ铝箔轧机轧制数据重新处理，建立了基于人工神经网络的轧制务模型。结果表明，用人工神经网络轧制力模型的计算值与实测值相比偏差〈３％该模型较真实地反映了轧制过程的特征。     

组合钢板剪力墙的简化模型

新型钢-混凝土组合钢板剪力墙在混凝土板与边缘构件之间留有缝隙,避免混凝土板参与抵抗剪力,从而可以避免其对钢板的约束作用发生退化.观察这种组合钢板剪力墙的受力机理和破坏模式,可以发现,缝隙的设置使得无约束区域的钢板产生与钢板墙类似的斜拉场效应.据此,在钢板墙的斜拉杆模型中引入斜压杆,提出了双向多斜杆简化分析模型.通过理论分析,给出了该模型中斜杆元件的截面特性、滞回模型.经验证,该模型能准确地模拟组合钢板剪力墙在单调加载和反复加载下的非线性性能.     

相向超短超强激光脉冲与中间薄膜靶相互作用产生快电子的模型

该文研究的是两束相向超短超激光脉冲与中间薄膜靶相互作用之间产生快电子的一种简单自洽模型理论，由理论推知，当满足一定条件时，由于激光有质动力与靶电子的谐振作用，在靶表面的电子云层中的电子被强烈加速产生快速高能电子。     

高纯铝箔在混合酸溶液中蚀孔的引发和生长机理

通过恒电流实验研究了高纯铝箔在混合酸溶液中不同腐蚀时间时的试样表面形貌，探讨了蚀孔的引发和生长过程．对腐蚀区和未腐蚀区进行ＥＤＡＸ微量元素分析，初步提出蚀孔的引发和生长控制模型，合理地解释了恒电流实验的结果     

异步轧制对高压电解电容器用铝箔织构的影响

利用异步轧制技术对高压电解电容器用高纯铝进行冷轧,研究了异步轧制参数对铝箔冷轧织构的影响.结果表明:异步轧制的搓轧区效应,可使铝箔形成不同于同步轧制的6种主要织构的含量与分布.慢辊侧的织构总体含量高于快辊侧总体含量;S{123}(634)织构、C{112}(111)织构的变化趋势相同,立方织构{001}(100)、旋转...     

金属薄板中SH波波速与预应力关系的理论研究

基于各向同性金属材料在静压力作用下产生各向异性的事实，从固体中超声波的非线性理论出发，得到了在一定应力下固体的部分等效的二阶弹性常数．利用各向异性板中的SH波理论，推得了在静应力作用下与应力平行和垂直方向的SH波的频散方程，讨论了金属薄板中SH波波速与应力的关系．     

在线高精度中厚板凸度计算模型

基于普通中厚板四辊轧机,利用影响函数法分析了轧件宽度、轧制力、工作辊和支撑辊尺寸和弯辊力对有载轧辊凸度的影响,并根据大量计算数据进行回归,得出在线有载轧辊凸度计算模型·分析了轧件入口凸度对出口凸度的遗传效果,综合有载轧辊凸度模型和板凸度遗传系数模型得到在线板凸度计算模型·该模型合理地考虑了轧辊变形和轧件横向流动的影响,能够真实反映出口板凸度的大小,计算精度高,是在线板形和板凸度控制的有效工具·