摘要：为了探究紫铜和工业纯铁周向多线形爆炸成型战斗部药型罩的成型及毁伤特性,开展了试验和数值仿真研究,获得了两种药型罩的成型、速度变化以及毁伤威力差异。研究结果表明:紫铜与纯铁药型罩在闭合过程中,尾部均会出现震荡回弹现象,直至毁伤元状态稳定该现象逐渐消失;当药型罩厚度均为4.5 mm时,纯铁毁伤元闭合速度更快,但尾部回弹幅度更大;纯铁毁伤元长径比(2.57)较紫铜毁伤元长径比(3.1)小,紫铜毁伤元的成型及对Q235钢靶的侵彻能力均优于纯铁毁伤元,该结论不仅适用于药型罩厚度为4.5 mm,而且对药型罩厚度在3 mm至7 mm内皆适用。紫铜及工业纯铁毁伤元的实测速度与数值模拟结果符合良好,仿真结果可靠,研究成果可为周向毁伤元战斗部设计提供参考。

摘要：在诸如风致飞射物撞击等刚体冲击作用下,建筑夹层玻璃因自身脆性特征极易破坏。针对这个问题提出了在刚体冲击下夹层玻璃破坏状态的预测方法,综合考虑了玻璃构型、中间胶层、支撑条件及尺寸等多种设计参数。首先针对多类夹层玻璃进行往复刚体冲击试验,建立567组PVB及210组SGP的两种不同中间胶层的夹层玻璃试验数据库;随后基于鲸鱼优化下的核极限学习机(WOA-KELM)机器学习算法,建立夹层玻璃破坏状态的预测模型,并与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)及最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)建立的相应预测模型进行对比分析。结果表明,WOA-KELM模型破坏状态预测精度达88.45%,能较好地预测夹层玻璃的破坏,满足工程应用的需求,且预测模型精度及实时性均优于其他模型。

摘要：本文利用INSTRON 9350冲击试验机进行泡沫铝夹芯梁重复冲击实验,分析泡沫铝夹芯梁的变形和能量吸收特性。同时,基于刚塑性假设建立理论模型,分析泡沫铝夹芯梁在重复冲击作用下的刚塑性动力响应,获得夹芯梁最终挠度的内外屈服面解,并将理论方法获得的结果与试验结果进行对比。研究结果表明:泡沫铝夹芯梁变形呈线性分布,最终挠度随冲击次数的增加而不断增加,而增长速率则逐渐减小;随着冲击次数的增加,夹芯梁每次冲击塑性能耗散不断减小,而弹性能则不断增加;理论方法获得的最终挠度与试验结果吻合较好,验证了理论模型可以较好地预测重复冲击作用下泡沫铝夹芯梁塑性响应。本文的研究成果可为泡沫铝夹芯梁抗重复冲击结构设计提供参考依据与理论分析方法。

摘要：飞板运动姿态的测定是爆炸焊接机理研究的基础,针对传统电测方法存在干扰因素多、易产生弯曲波等缺陷,设计了一种适用于野外大当量下爆炸焊接飞板姿态实验的连续电阻测试方法。研制了3种不同结构的梯形支架型连续电阻探针元件,利用有限元程序分析了探针的导通压力和响应时间,在此基础上,对3种探针实施了爆炸焊接实验,实验结果表明:金属丝网型探针元件具有最优的导通效果,各段测试曲线光滑无毛刺。以该探针数据计算获得了待测飞板的运动姿态曲线,并与Richter简化模型下的近似计算公式结果进行了对比,两者基本一致。所述测试方法实现了炸药爆速和飞板变形曲线的连续、可靠和快速测量,为滑移爆轰驱动问题、爆轰产物状态方程等的研究提供了测试方法补充。

摘要：组合混凝土叠合构件通过在预制陶粒混凝土部件上现浇普通混凝土而制成,兼具预制结构的施工方便和工期较短、现浇结构的整体性能和抗震性能良好等优点;同时,可充分发挥两种不同混凝土材料各自的性能优势。为分析叠合浇筑间隔时间、混凝土强度等级匹配、浇筑结合面处理方式、钢纤维掺入及附加法向约束力等因素对组合混凝土叠合界面粘结性能的显著影响,本工作设计制作了40组双面直剪组合混凝土试块进行正交试验分析。试验结果表明:附加法向约束力的施加对叠合界面粘结剪切强度的影响高度显著,法向力的增加可明显提高粘结剪切强度;次之,影响程度相接近的为混凝土强度等级匹配及结合面处理方式,在试验所考虑变化范围内,混凝土强度等级的提高可有效改善叠合界面粘结剪切强度,露骨料剂处理方式相比较人工凿毛、粉煤灰砂浆涂刷及自然浇筑面等具有更好的粘结剪切性能;而混凝土内钢纤维的掺入对叠合界面粘结剪切性能的影响不显著。不同浇筑界面处理方式下,随着浇筑间隔时间的延长,界面粘结剪切强度均发生较明显的、规律近似相同的降低变化;当叠合浇筑间隔时间从10 h变化到28 d,在粉煤灰砂浆涂刷、人工凿毛与露骨料剂不同处理方式下,界面粘结剪切强度分别降低为原强度的43.4%、48.1%和46.2%。在不同浇筑间隔时间情况下,露骨料剂处理方式可获得比人工凿毛处理和自然浇筑状态方式下相对较好的界面粘结剪切性能。

摘要：设计了一种斜孔结构装甲,利用有限元方法研究高速弹体冲击下斜孔结构装甲的弹道力学行为,重点分析孔倾角对孔结构装甲不同典型弹着点侵彻破坏的影响。计算结果表明:弹着点位于孔结构中心(弹着点Ⅰ)时,斜孔结构设计导致弹体发生了严重侵蚀、偏航以及折断,有效降低了弹体的侵彻速度,使孔结构中心不再是最薄弱部位;随着孔倾角的增加,位于倾斜孔洞上方的弹着点Ⅱ-1和Ⅲ-1所对应斜孔结构装甲的防护能力逐渐降低,而其余位置的防护能力逐渐提高;孔倾角为45°的斜孔结构装甲具有较优的抗弹性能。

摘要：为了研究相同面密度下Kevlar/SiC-TC4-超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合靶板的复合结构参数对其抗弹性能的影响和失效机理,选用4组不同厚度组合的靶板试样,并使用12.7 mm穿燃弹以相同着靶速度(488 m/s)进行弹道冲击实验。使用扫描电子显微镜(SEM)研究复合装甲板在弹道侵彻下的损伤模式。实验结果表明:在所述实验条件下8 mm+2 mm+10 mm厚度组合的Kevlar/SiC-TC4-UHMWPE复合靶板是最佳的抗侵彻工程应用结构;在同等面密度条件下,将1 mm厚陶瓷替换成同等面密度的TC4钛合金背板(约0.5 mm厚)时,复合装甲板的抗弹道侵彻性能提升了约29.69%,可见钛合金的结构参数对复合装甲板抗弹性能的影响权重大于SiC;钛合金背板面密度的增加不仅增强了对陶瓷的支撑作用,而且增加了弹-靶作用时间,提升了复合靶板的整体防护性能;12.7 mm穿燃弹侵彻后复合装甲板的损伤模式包括SiC碎裂、钛合金背板少量隆起变形及十字形拉伸撕裂损伤、UHMWPE层合纤维背板剪切断裂、层间分离和纤维拉伸;在整体复合装甲的设计中,应将高抗剪材料放置在背板的前几层,将高抗拉材料放置在背板后几层,以充分利用每种材料。

摘要：设计并采用嵌锁组装工艺制备了碳纤维/树脂基复合材料方形蜂窝夹芯结构,开展了面外平压性能和三点弯曲性能试验研究,获得了夹芯结构在平压载荷作用下的破坏模式,分析了其损伤失效机制及吸能特性,讨论了在三点弯曲载荷作用下面板质量非对称性和槽口方向对夹芯梁的破坏模式及承载能力的影响。研究结果表明嵌锁式碳纤维/树脂基复合材料方形蜂窝夹芯结构在准静态压缩载荷下表现为从槽口附近纤维断裂到开槽侧肋板失稳断裂,再到未开槽侧肋板断裂和压溃的渐进式损伤破坏模式;压缩应力-应变曲线出现明显的二次应力平台,体现出夹芯结构优异的吸能特性;配置较厚的上面板及芯材长肋板槽口向上时,结构的承载能力和初始失效载荷更高。

摘要：设计制作了双面直剪型陶粒轻骨料混凝土与普通混凝土叠合浇筑试块并进行剪切破坏试验,发现各组试块的最终剪切破坏面层不同程度地由两侧混凝土及初始浇筑面层共同组成.为此,给出了具有内部分层式速度间断面的剪切破坏机构模型,并选用Mises屈服条件及Coulomb剪破条件,根据塑性极限分析原理建立了2种混凝土黏结层剪切破坏强度的解析解.结果表明:陶粒轻骨料混凝土与普通混凝土叠合浇筑时,考虑浇筑结合面处理方式、浇筑间隔时间及法向力影响的最终剪切破坏遵循Mohr-Coulomb强度准则.

摘要：目的探究微合金及热处理工艺对氢扩散的影响。方法设计含0.4%Cu及未含Cu的两种低合金钢,采用两相区保温-淬火-配分(IQ&P)热处理工艺获得280、400℃等温温度的试验钢,通过SEM、EBSD、电化学氢渗透等方法分析其氢扩散行为。结果对于无Cu钢,当等温温度为280℃时,大角度晶界占比55%,残余奥氏体(RA)体积分数约为0.02%,氢扩散系数约为1.82×10^−7 cm^2/s;当等温温度为400℃时,大角度晶界占比51%,RA体积分数约为0.35%,氢扩散系数约为1.30×10^−7 cm^2/s。对于含0.4%Cu的低合金钢,等温温度为280℃时,大角度晶界占比46%,RA体积分数约为0.15%,氢扩散系数约为2.70×10^−7 cm^2/s;贝氏体区等温温度为400℃时,大角度晶界占比33%,RA体积分数约为3.00%,氢扩散系数约为0.40×10^−7 cm^2/s。结论微合金元素Cu的添加,导致晶粒度的细化,大角度晶界占比更低,RA含量更高,从而其氢扩散系数更低,不利于氢扩散行为的发生。当等温温度由280℃升到400℃时,虽然会导致晶粒粗化,但大角度晶界占比更低,且RA含量更高,同样会降低其氢扩散系数,不利于氢扩散行为的发生。由此可知,含0.4%Cu、等温温度为400℃时,IQ&P钢的氢扩散能力最差。