空中和水下爆炸时钢筋混凝土板动态响应对比分析

 利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立钢筋混凝土板在不同介质中（空中和水下）爆炸的数值模型,在对比分析爆炸冲击波在空中和水下传播特性的基础上,研究了空中和水下爆炸冲击波对钢筋混凝土板动态响应及损伤程度的影响,并对比分析了不同炸药量及起爆距离对钢筋混凝土板在空中和水下爆炸时动态响应的影响规律。研究表明,在近爆区域内,爆炸冲击波在空中和水下的传播特性存在较大的差异：在空中的传播速度较水下快,并且冲击波压力在空中衰减较水下快;但水下爆炸冲击波压力峰值较空中爆炸大很多,对钢筋混凝土板的潜在破坏能力较强。两种介质中爆炸时钢筋混凝土板的破坏形态对比分析,发现无论是迎爆面还是背爆面,同等炸药量及起爆距离下水下爆炸时混凝土板损伤程度均较空中爆炸时大。     

改制冲击波

改革开放初期,中船重工第七研究院725所、石化工程公司、机械工业部第四、第十设计院等4家与国家财政“断奶”,改制成自负盈亏、自谋发展的科技型企业。1999年,洛阳拖拉机研究所进入一拖集团、洛阳矿山机械工程设计院进入中信重机,担负起企业技术工程中心的研发职能。之后,国家部委体制改革和撤并,黎明化工研究院改由中国昊华化工集团、洛阳耐火材料研究院改由中钢集团、第四设计院改由中国机械装备集团、第十设计院改由中国农业机械化科学研究院、洛阳轴承研究所改由中国机械装备集团、洛阳石化工程公司由中石化集团、014中心和613所由中航一集团等隶属,均实现了市场经济体制下的新运行机制。中色科技、轴研科技实行了股份制,具中轴研所已成功登陆深圳A股市场。近几年,面临“两个资源”(币场与人才)的激烈竞争,黎明院、四院、十院、石化公司、有色院等院所先后在国内包括京、津、沪、江苏、福建、广东等建立分院或币场分部,使处于内陆地区区位优势相对较弱的不利因素得到有效克服,使这些科研单位在与国内乃至国际同行竞争中依然处于优势地位。目前,中央驻豫在洛12家院所大部分在国内同行处于龙头地位,具有不可替代的研发实力和科技优势。他们的一举一动,都牵连着方方面面的神经。     

弹带挤进膛线过程试验与仿真

选用膛线起始部径向磨损量作为衡量身管使用寿命的判别参数,并通过试验数据进行了验证。以身管材料PCr Ni Mo钢制作销试样,以弹带材料96黄铜制作盘试样,在MMS-1G型销-盘式摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验。模拟高温、高压和高速下弹带与膛线之间的磨损过程,测定不同滑动速度、接触压力和温度下PCr Ni Mo钢的磨损规律。采用经典内弹道公式计算滑动速度。建立弹带挤进膛线过程的有限元模型,选取膛线起始部不同部位的关键分析点,仿真其接触应力变化规律。在获取滑动速度和接触应力的基础上,生成膛线起始部各分析点的磨损速率和单发磨损量,为进一步预测身管寿命奠定良好的基础。     

CT值对ESWL成功率预测的研究

目的了解非增强螺旋CT的结石CT值对预测上尿路结石体外冲击波碎石（ESWL）后结石排空率的价值。方法对35例结石大小在0.5-1.5cm需行ESWL的上尿路单发结石患者先行非增强螺旋CT检查,并测定结石CT值,经ESWL后复查B超及腹平片检查,随访3个月,根据碎石屑残留与否,将35例患者分结石排空组及结石残留组（将残留碎石屑〈3mm者归入排空组）。统计学分析两组间患者的基本特征,结石CT值、能量冲击次数。结果结石排空者25例（71.4％）,结石残留组10例（28.6％）,总的结石排空组与残留组的结石平均CT值分别为（650±185）HU和（950±282）HU（t=5.463,P〈0.01）,差异有统计学意义。结论非增强螺旋CT的结石CT值能预测体内上尿路结石ESWL后结石的粉碎率和排空率。CT值低者ESWL后结石容易被粉碎和易于排空;CT值高者结石的粉碎率和排空率明显下降。此类患者则可考虑选择输尿管镜下取石碎术、经皮肾穿刺取石碎术。     

坑道口部爆炸冲击波压力传播规律

坑道口部是防护的重点和难点.利用显式动力学有限元软件,通过合理简化假设,对典型的等截面直墙圆拱坑道口部爆炸的冲击波波动过程进行了数值模拟,形象揭示出坑道中冲击波压力传播规律,即坑道中冲击波压力首先直线上升至最大值,随后由于坑道壁来回反射,出现了与自由大气中理想冲击波指数衰减不同的多个波峰震荡,并得到了峰值压力随距离衰减的模拟结果.再采用相似比为1/5的室外大比例模型,对0.8 kg,0.6 kg和0.4 kg 3种集团装药在坑道口部爆炸的冲击波压力传播规律进行了试验研究,由实测数据拟合出了冲击波峰值压力计算经验公式.结果表明,试验拟合公式与数值模拟及其他经验公式一致性较好,具有一定的工程使用价值.     

基于航空飞行器冰雹撞击试验的冰雹粒子特性分析

为了研究冰雹高速撞击对航空飞行器造成的损伤,需构建相应的试验系统,其中冰雹粒子特性分析是关键.从航空飞行器冰雹撞击试验的要求出发,对冰雹粒子的特性进行了全面分析.首先应用冲击波理论分析了冰雹破坏特性,以及冰雹出现裂纹的条件;然后对冰雹撞击运动过程进行了建模,给出了基于简单波的冰雹粒子运动方程;最后给出了冰雹撞击试验系统参数的计算程序.据此确定了冰雹撞击试验系统设计参数:撞击速度200-300 m/s,冰雹直径19 mm,气压0.6-1.0 MPa,气体炮炮管长度6 m.在此基础上成功开发国内首台冰雹试验系统,该系统所有特性均达到设计标准,证明了理论分析是正确的,符合冰雹撞击试验实际情况和要求.     

基于模糊累积函数的航迹起始问题研究

为提取杂波环境下直线航迹,提出了使用模糊累积函数进行Hough变换的方法.考虑到雷达误差对累积函数的影响,该方法以模糊函数的隶属度为累积对象,在参数空间中进行峰值的累积,使累积函数的峰值更加明显.详细描述了航迹起始的算法,并采用衰减因子保证累积函数的时效性.为验证算法,设定了杂波环境下的直线航迹,对各种雷达误差取值下的参数空间累积效果进行了仿真.仿真表明,以累积峰值和峰值显著比为衡量指标,模糊累积法能提高直线航迹检测的准确性,从而减少候选航迹的数量,减轻后续航迹验证的计算量.     

水下定向冲击波对圆柱壳体破坏的仿真研究

水声对抗领域基于定向声能技术的对抗武器,利用具有强大能量的冲击波正面摧毁鱼雷,实现舰体的防护.将水声学中的分贝概念转换为冲击波的峰值压力,并利用爆炸冲击波的衰减公式,采用有限元软件LS-DYNA中的ALE算法进行数值仿真计算.得出结论:当声源级达到280dB时,直径324mm的圆柱壳体开始出现破坏变形.为水下定向声能对鱼雷硬杀伤提供理论依据.     

基于减法聚类的两级Hough变换航迹起始算法

针对低信噪比、低信杂比环境下作匀加速直线运动的目标检测中随机Hough变换算法存在的采样次数总量大、无效采样多的现象,提出了一种改进的航迹起始算法-基于两级Hough变换的航迹起始算法.该方法首先采用标准Hough变换滤除原始数据空间上的大量杂波点,然后用随机Hough变换以较少的采样次数获取备选航迹参数,再对所得参数使用最小距离筛选的方法进一步减少虚警,最后利用减法聚类得到准确的航迹数及航迹参数.实验表明该方法不但能够明显降低随机Hough变换的采样次数、减少无效采样,而且对杂波干扰具有很好的鲁棒性,尤其适用于复杂环境中的目标检测.     

潮间带暗发酵产氢菌群富集和产氢过程分析

用热、酸、碱和硝酸盐等方法处理海洋潮间带污泥, 富集厌氧发酵产氢菌群; 以蔗糖为底物配制海水培养基, 进行暗发酵产氢研究. 通过对产氢菌群的产氢量、pH变化、产气延迟期和产氢速率变化的分析, 发现热、酸、碱和硝酸盐等方法处理菌组的产氢量均明显高于未处理组(P<0.05), 其中热处理污泥的产氢量最高, 是未处理污泥的14.6倍. 由此进一步研究起始pH对富集的产氢菌群的产氢影响; 发现当起始pH为8时产氢菌群的产氢率最高, 达79 mL/g蔗糖. 在发酵过程中发酵液的pH不断下降, 表明所富集的海洋产氢菌属于产酸菌, 且当H+浓度下降100倍时会反馈抑制其产氢.