粗糙核装置袭击效应预测

为了预测恐怖分子的粗糙核装置袭击效应,提供预警方案,该文给出了粗糙核装置地爆袭击时的光辐射、冲击波、早期核辐射等瞬时效应和放射性沾染效应的模拟计算方法。采用C语言对此计算方法进行了编程,模拟计算了10kt TNT当量地爆的情况,并与已有软件Hotspot的相同当量空爆算例进行了对比。冲击波和早期核辐射造成的杀伤半径与Hotspot的结果基本吻合,光辐射和放射性沾染结果相差不超过一个数量级。考虑空爆和地爆的差别,可以认为得到了合理的模拟结果。该方法可以应用于粗糙核装置恐怖袭击效应的预测,具有一定的现实意义。     

人防工程防护监理控制要点

<正>人防工程,是战时防备敌人空中袭击,有效地掩蔽人员、物资,保护人民生命和财产安全,保存战争潜力的重要场所,是实施人民防空最重要的物质基础。因此,人防工程与普通地下建筑相比,具有抵抗各种武器破坏的防护性能,如对常规武器的破坏,核武器的地面冲击波、早期核辐射、光辐射、放射性沾染的杀伤,化学武器、生物武器的杀伤等。这     

核武器杀伤破坏效应

核武器包括原子弹、氢弹、中子弹、核电磁脉冲弹等多种类型。核武器爆炸后,在微秒级时间里释放出巨大的能量。核武器的杀伤破坏效应可归纳为五个方面,即:(1)光辐射;(2)冲击波;(3)早期核辐射;(4)核电磁脉冲;(5)放射性沾染。本文主要介绍了核武器的基本类型、核爆炸的杀伤破坏效应。     

军事春秋

常见的七种核武器原子弹:它是最普通的核武器,也是最早研制出的核武器,它利用原子核裂变反应所放出的巨大能量,通过光辐射、冲击波、早期核辐射、放射性沾染和电磁脉冲起到了杀伤破坏作用。氢弹:是利用氢的同位素氘、氚等轻原子核的裂变反应,产生强烈爆炸的核武器,又称热核聚变武器。其杀伤机理与原子弹基本相同,但威力比原子弹大几十甚至上千倍。     

隔爆墙后爆炸冲击波绕射与超压分布规律

基于爆炸实验与数值模拟,对爆炸载荷作用下隔爆墙后的冲击波绕射和超压分布规律进行了研究.首先,开展了隔爆墙对爆炸冲击波隔离效应的实验,得到了有/无隔爆墙条件下相同爆距处的冲击波超压时程曲线.在此基础上,采用流体动力学软件AUTODYN对爆炸冲击波的绕射过程进行了数值仿真,通过与实验结果的对比验证了模型的有效性.结合数值模拟和量纲分析,得到了不同爆炸当量、爆距、墙高等参数下隔爆墙后不同区域的冲击波超压分布规律,并给出了隔爆墙后近地面超压峰值的工程计算公式,为隔爆墙的设计和安全评估提供了依据.      

爆炸冲击波数值模拟及超压计算公式的修正

应用LS-DYNA有限元程序建立2,4,6-三硝基甲苯(TNT)炸药爆炸的数值模型并进行空爆数值计算,结合常用的经验公式,验证计算模型及参数取值的可信性.基于以上研究,提出冲击波超压修正计算方法,以各经验公式加权平均值作为参考,对数值模拟结果进行修正.结果表明:早期常用的经验公式与数值模拟计算结果分别处于爆炸冲击波超压的中下位值及下限值,均存在低估爆炸冲击波的危险.通过修正计算方法修正后的冲击波超压,可以作为爆炸冲击波超压的中位值.     

15MV电子加速器机头感生放射性的Monte Carlo计算

加速器停机后的感生放射性是工作人员所受内外照射的首要来源。Monte Carlo模拟计算是进行感生放射性预测分析的重要方法之一。该文应用Monte Carlo软件FLUKA对同方威视技术股份有限公司一台15MV电子加速器的机头屏蔽结构进行了模拟。给出了2个测点的吸收剂量率和周围剂量当量率随冷却时间的变化曲线及其与实验测量结果的对比,并给出了各个区域放射性核素产额随时间的变化。模拟计算与实验测量的结果在量级和衰减趋势上吻合。该文提供了一种通过Monte Carlo模拟预测感生放射性问题的方法,也可应用于其他高能粒子加速器的活化分析。     

美国发展第三代核武器

1987年2月3日在美国内华达州沙漠试爆的一个核装置,威力很小,约等于40吨 TNT,只有投在广岛那颗原子弹的0.2%的威力。如果这个核装置放在太空的一个一端封闭的短管子内,管子内还塞满数以千计的金属子弹,那么其威力将变得惊天动地。普通威力的核爆炸已足以将金属子弹和管子化为气体,但这个低当量的核装置则可以将子弹喷射开来,使它们的速度达到高速来福     

高空核爆下的短波通信

高空核爆炸会产生附加电离区,给短波通信系统带来了严重的影响。本文基于国际参考电离层模型（IRI）、瞬发核辐射和缓发核辐射产生的大气电离模型,利用射线追踪方法,对高空核爆炸下,不同核爆当量、不同频段、不同通讯位置、不同发射仰角情况的短波通信进行了数值模拟和定量分析,给出了两组核爆当量下,可通信的时间、短波频段及其适宜发射仰角。结果表明,当量越大,核爆炸产生的影响时间越长;高频段、距爆心距离相对较远的短波通信效果较好。文章还介绍了模拟结果中几类典型的高空核爆炸下的射线传播状况。     

水下爆炸冲击过程三维数值模拟

为研究无限域和近水面水下爆炸冲击波压力特点以及近水面的物理特性,基于多物质ALE方法,采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对无限域和近水面水下爆炸进行了三维数值模拟,再现了爆轰产物、水以及空气多物质介质间的相互作用过程。分析发现,在爆深不变的情况下,随着测深的减小,自由面对冲击波的影响主要体现在减小入射冲击波波形脉宽和削弱冲击波峰值压力上;相同当量炸药在自由面产生的水柱,其上升的速度随着爆深的减小而逐渐增大。定性地分析了近水面水下爆炸的密度分布情况,以及不同爆深情况下自由面水柱的形成过程。通过数值模拟研究了冲击波压力值的特性,并与经验值进行了对比,验证了计算模型具有较好的计算精度,同时三维再现了水下爆炸的复杂物理现象。     

基于能量密度因子法的复杂环境下爆炸冲击波超压峰值解析计算

为了快速计算复杂环境条件下的爆炸冲击波超压峰值,利用量纲分析(dimensional analysis, DA)方法推导得到了空中爆炸自由场冲击波超压峰值定性关系式,借助Taylor展开得到了多项式形式的函数表达式。对上述函数关系式的物理意义进行分析,通过能量密度因子(energy concentration factor, ECF)的概念,将空中爆炸自由场冲击波超压峰值计算公式推广到工程上常见的复杂几何环境。利用函数关系式证明了工程中广泛使用的多种估算自由场冲击波超压峰值的经验公式在物理和数学上的合理性,由能量密度因子法得到了包括地面爆炸、两端无限长坑道内爆炸、一端封闭一端开放长坑道内爆炸、十字坑道内爆炸、四周开放的双层建筑间爆炸和长直街道中爆炸等的超压计算解析公式。最后,将解析公式计算结果与实验和数值模拟结果进行了比较分析。结果表明:解析公式与实验和数值结果符合得非常好。     

大气层核爆炸当量的智能测量研究

根据核爆炸光辐射最小照度时间与爆炸当量有关的特征,采用单片机系统和ＲＣ微分取谷平均法,实现了测量误差小、可靠性高、功耗小的最小照度时间智能测量,为大气层核爆炸当量的快速、准确、可靠测量提供了一种实用的方法。     

核爆炸荷载作用下土埋钢油罐受力特性模型试验

为研究爆炸条件下土中钢油罐受力特性,根据模型几何相似理论,研究了地面爆炸作用下土埋钢油罐的受力特性.在核爆压力模拟器内进行了土埋钢油罐模型的爆炸压力加载试验,采用动态测量技术,得到了不同埋土表面超压下土埋钢质圆柱壳模型的动压力、动位移和动应变数据.试验表明,作用在土埋圆柱壳上的动压呈现底部动压峰值较大的特点,柱壳则为动态弯曲应力状态.其中,环向应变在底部为拉应变,侧部和顶部为压应变,纵向应变在壳体顶部和底部均为压应变,侧部为拉应变.在试验加载范围内(地面超压为0.09～0.88 MPa),应变仍在材料弹性变形范围内.     

不同地基条件对核岛厂房结构地震响应的影响

以某CPR1000堆型反应堆厂房的集中质量简化模型为研究对象,基于Super FLUSH软件平台,考虑结构-地基动力相互作用(SSI),并采用弹性模量模拟岩性地基线弹性特征,等效线性模拟土质地基非线性特性.建立不同地基条件的核岛厂房结构响应分析模型,从而分析不同地基条件对核岛厂房结构地震响应的影响.该模型计算结果表明:随着地基条件的变化,尤其是从岩性地基到土质地基,核岛结构响应变化明显.     

建筑物外部爆炸超压荷载的数值模拟

在对易于遭受爆炸危害的建筑物进行抗爆设计与加固时,首先需要确定作用在建筑物上的爆炸超压荷载模型.但是由于受到建筑物自身特征及周围环境等多种因素的影响,作用在建筑物上的爆炸超压荷载十分复杂.为了掌握作用在建筑物上的爆炸超压荷载的特性,应用非线性显式动力分析软件建立了建筑物外部爆炸超压荷载的数值分析模型,分析了网格划分尺寸的大小对爆炸超压荷载计算结果的影响,模拟了建筑物外部的刚性地面上发生爆炸的过程,研究了爆炸冲击波在建筑外部空间中的传播与衰减规律,以及作用在建筑物外表面的爆炸超压荷载的特性.模拟了邻近建筑物对爆炸冲击波的反射和阻挡作用,同时研究了邻近建筑物的几何尺寸和位置等因素对作用在目标建筑物上的爆炸超压荷载的影响,从而为在建筑物的抗爆设计与加固中确定合理的爆炸超压荷载模型提供了理论依据.     

用矩阵分解方法识别地下核爆炸

利用3次地下核试验及其附近3次天然地震的地震资料,反演获得震源地震矩张量,通过矩阵分解方法识别地下核爆炸。结果表明,地下核爆炸地震的震源中有较显著的爆炸源(EXP),也有补偿线性矢量偶极(CLVD)源和双力偶(DC)源。CLVD的物理机理是爆炸引起介质破裂,在地下核爆炸震源中占较大的比例。与地下核爆炸相比,天然地震一般为剪切位错模式,其震源中DC占较大的比例。     

单段爆破震动的动态响应分析

利用反应谱理论对单段爆破的地震效应进行研究。根据单自由度体系反应谱理论,采用计算量少、精确度高的三角插值解析公式法取代常用的分段线性插值法进行反应谱数值计算;结合工程爆破地震实测资料,对不同爆炸参量下产生的单段爆破震动信号进行反应谱分析,探讨爆炸参量对爆破震动反应谱的影响。研究结果表明,单段爆破产生的震动其频率成分相对简单;单段爆破震动的动态响应特征与爆炸参量有着密切的关系,特别是最大段药量对其影响最大。该方法可用于研究爆破地震效应特别是爆破震动危害控制和预测。     

分配层分层结构对核爆炸荷载的防护效果试验研究

由于受经费和地质条件的限制,人防工程不可能无限制地增加防护层厚度,因此利用分层结构对爆炸波的衰减和弥散效应,通过试验研究分配层分层结构对核爆炸荷载的防护效果是十分必要的.利用平面装药爆炸模拟核爆炸的加载技术,进行了分配层分层结构对核爆炸荷载防护效果的大比尺相似模拟野外化爆试验,通过4个精心设计的不同分层结构的平面装药加载试验,证明了分配层分层结构对核爆炸的防护效果明显优于单层结构.