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爆炸与冲击

爆炸与冲击

2024年05期

《爆炸与冲击》创办于1981年7月，由中国力学学会主办，是我国爆炸力学与冲击动力学领域的专业性学术期刊。目前为月刊，现任主编为刘仓理院士。

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封面文章 | 矩形管下气相螺旋爆轰的结构及传播方式

封面文章 | 矩形管下气相螺旋爆轰的结构及传播方式

摘要：为探索极限条件下矩形管道截面长宽比对于螺旋爆轰传播的影响，采用基于五阶WENO 有限差分格式和两步总包反应模型的Euler 方程，对三维气相螺旋爆轰波在矩形截面管道中的结构及其传播方式进行了数值研究。通过模拟不同管道截面尺寸下爆轰波的三波线运动轨迹、流场分布及高压印记结构，揭示了截面几何尺寸对气相临界爆轰波稳定传播的影响规律。结果表明：螺旋爆轰能在一定范围的小管道截面尺寸内通过横、竖两条三
特别约稿与研究综述 | 冲击载荷下蓄液结构动响应及防护机理的研究进展

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摘要：工程实际中，飞机油箱、船舶液舱、油液储罐等各类蓄液结构可能面临炸药爆炸冲击波、弹丸侵彻等冲击载荷的威胁。在冲击载荷作用下，蓄液结构的动响应受载荷特性、结构形式、充液方式等多种因素影响，相应的结构防护机理涉及多相介质的流固耦合、波在不同介质中的传播、液体介质的空化、结构动态力学特性等多个科学问题。针对冲击载荷下蓄液结构的动响应及防护机理，总结了工程领域中典型的蓄液结构形式，分析了各类蓄液结构
研究快报 | 孔洞增长层裂模型的改进及其在模拟不同加载波形层裂实验结果方面的应用

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摘要：冲击波在靶板自由面反射导致靶板材料内部产生动态拉伸层裂损伤是材料的典型损伤破坏形式之一，材料的初始微结构、冲击加载的强度和应变率、温度等因素直接影响材料内部的损伤演化过程。靶板自由面速度曲线变化间接反映材料内部损伤的演化过程，在层裂损伤物理模型研究方面，目前采用适宜的层裂损伤模型较好地模拟不同冲击加载波形下靶板自由面速度曲线的相关文献很少，主要借助实验手段探讨加载波形与自由面速度曲线变化以
爆炸物理 | 非均匀当量比对旋转爆震燃烧室性能影响的三维数值模拟研究

爆炸物理 | 非均匀当量比对旋转爆震燃烧室性能影响的三维数值模拟研究

摘要：为研究入口当量比的不均匀分布对旋转爆震燃烧室性能的影响，建立了当量比在入口环缝的径向或周向的函数模型，将模型公式代入组分质量分数与当量比的关系式，得到组分质量分数在径向或周向的分布函数。通过Fluent 软件中的自定义函数工具，构造入口边界组分的分布函数，利用三维瞬态欧拉方程模拟了C10H22/air 旋转爆震燃烧室中爆震波的传播过程及流场特性，对比了不同当量比分布下爆震波及旋转爆震燃烧室
爆炸物理 | 基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管冲击波衰减历程控制方法

爆炸物理 | 基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管冲击波衰减历程控制方法

摘要：基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管，一般采用驱动段、喉部、膨胀段的结构形式，可产生特征与爆炸波接近的模拟冲击波，是实验室中开展长正压作用时间爆炸毁伤效应研究的理想平台。通过调整激波管的变截面结构和驱动段形状，实现冲击波超压衰减历程的控制，是此类爆炸波模拟激波管设计面临的核心问题之一。基于实验室现有的爆炸波模拟激波管结构，建立了激波管内一维流动数值计算模型；参考统计学理论，提出了基于决定系数
爆炸物理 | 单轨火箭橇-发动机一体化设计

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摘要：针对传统单轨火箭橇系统零部件附加质量过高的问题，提出了一种由发动机和滑靴组成的箭橇一体化结构，采用三维欧拉-伯努利梁单元对火箭橇系统进行离散，对滑靴位置做寻优计算，发现中滑靴处于前后滑靴的中间位置时，系统振动量最小，位置分布最优。设计了3 种滑靴与发动机壳体连接的方案：（1）滑靴通过锯齿形焊缝与发动机壳体包覆连接，（2）发动机壳体直接堆放在滑靴靴体上，（3）滑靴通过支撑板过渡件与发动
冲击动力学 | TC11 钛合金动态热塑互动行为研究

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摘要：利用分离式霍普金森压杆对TC11 钛合金平板帽形试样进行动态加载，基于高频红外点阵测温技术捕捉了剪切区温升随加载时间变化的历程，结合热传导理论分析和动态剪切数值模拟，分析了动态剪切过程中剪切区温升随时间和空间的分布规律。研究结果表明，在动态剪切加载下，TC11 钛合金表现出脆性的变形行为，剪切区最高温升为430 ℃，且在实验所覆盖的加载速率范围内，加载速率对动态剪切温升影响不明显；显著的温
冲击动力学 | 高应变率下不同初始相变温度NiTi 合金的力学响应

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摘要：为获得高应变率下不同初始相变温度NiTi 合金的屈服应力等基本物理特性和力学响应规律，采用10−3 s−1应变率下准静态压缩与拉伸、105 s−1 应变率下准等熵压缩及107 s−1 应变率下冲击加载实现跨量级的不同应变率加载，高应变率加载实验中通过控制样品初始温度实现不同初始相态NiTi 合金的力学响应测量。结果显示，初始马氏体相和初始奥氏体相NiTi 合金的准静态加载应力-应变曲线中均
冲击动力学 | 质量参数对空爆荷载梁构件振动位移的影响

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摘要：为研究质量参数对空爆荷载梁构件振动位移的影响，以等效单自由度法为基本方法，理论推导了柔性及刚性2 类梁构件含质量参数在弹性、塑性各阶段的振动位移解，选择矩形截面、圆截面为梁构件典型截面，设计并计算了质量参数在1.00～1.20 范围内的13 种典型工况。结果表明：对于空爆荷载柔性及刚性2 类梁构件，增大其截面面积后，仅考虑质量参数计算振动位移时误差较大，应按质量参数及产生的附加刚度参数耦合
冲击动力学 | 爆炸载荷下水下隧道的压力分布和动力响应

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摘要：为了研究隧道结构在水中爆炸冲击下的荷载分布和动力响应，设计并制作了1/10 缩尺隧道模型，进行了3 次水下爆炸试验，对隧道模型的压力、冲量和位移进行了研究。研究结果表明：冲击波在浅水区会产生明显的水面截断效应，该效应会使近水面的冲量减小；自由场冲击波峰值压力的试验值与理论值吻合良好，误差在20% 以内；圆形截面隧道迎爆面峰值压力为自由场峰值压力的1.626～1.716 倍，顶面峰值压力为自
实验技术与数值方法 | 基于BP 神经网络的爆炸用激波管峰值压力预测方法

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摘要：针对爆炸用激波管缺乏相应的经验公式和数值模拟时效性差的问题，同时为了快速得到激波管内的峰值压力，建立预测爆炸用激波管试验段峰值压力的四层反向传播（back propagation，BP）神经网络。采用数值模拟方法计算激波管试验段峰值压力，计算结果与激波管爆炸试验结果进行对比，平均相对误差为2.69%。证明激波管数值模型的准确性后，将数值模拟得到的195 组激波管测得的峰值压力作为输出层，激
应用爆炸力学 | 冻结砂岩爆破破岩的能量耗散特性

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摘要：为探究冻结岩体的冲击力学性能，并提出寒区爆破开挖工程中合理的爆破炸药单耗，针对寒区典型分布的砂岩，采用室内分离式霍普金森压杆试验与理论分析相结合的方法，开展了冻结砂岩冲击力学性能及爆破破岩能量耗散特性研究。结果表明：（1）冻结状态砂岩的动态抗压强度和动态弹性模量相比常温状态整体有所提升，而应变峰值整体有所下降。对比静载与动载试验结果，相同物理参数下，砂岩的抗压强度差距不大，而动态弹性模
应用爆炸力学 | 水雾对RDX 粉尘爆炸的抑制作用

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摘要：为研究水雾对RDX 粉尘爆炸的抑制作用，自主设计了可视化方管粉尘爆炸水雾抑制系统，选择了不同喷嘴类型、喷孔直径以及雾化压力等实验条件，以RDX 粉尘爆炸火焰传播动态、爆炸压力以及爆炸温度等变化，判断不同条件下水雾对RDX 粉尘爆炸特性的影响。结果表明：在同一雾化压力下，不同类型喷嘴喷出水雾对RDX 粉尘爆炸抑制效果不同，离心喷嘴喷出水雾抑爆效果最好；随着雾化压力增大，水雾对RDX 粉尘爆炸
应用爆炸力学 | 气固两相介质协同抑制瓦斯爆炸实验及分子动力学研究

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摘要：针对传统单相抑爆介质效果不佳的问题，提出气固两相介质通过不同抑爆原理的协同作用，实现高效快速抑制瓦斯爆炸。研究使用NaHCO3 粉体与CO2 气体协同抑制瓦斯爆炸的方法，选用标准20 L 球形爆炸测试装置，并通过密度泛函理论对甲烷爆炸微观反应机理中各反应物、过渡态、产物进行构型优化，在此基础上进行后续计算。结果表明：体积分数为16% 的CO2 和质量浓度为0.35 g/L 的NaHCO3

爆炸与冲击

目录

封面文章 | 矩形管下气相螺旋爆轰的结构及传播方式

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特别约稿与研究综述 | 冲击载荷下蓄液结构动响应及防护机理的研究进展

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研究快报 | 孔洞增长层裂模型的改进及其在模拟不同加载波形层裂实验结果方面的应用

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爆炸物理 | 非均匀当量比对旋转爆震燃烧室性能影响的三维数值模拟研究

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爆炸物理 | 基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管冲击波衰减历程控制方法

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爆炸物理 | 单轨火箭橇-发动机一体化设计

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冲击动力学 | TC11 钛合金动态热塑互动行为研究

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冲击动力学 | 高应变率下不同初始相变温度NiTi 合金的力学响应

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冲击动力学 | 质量参数对空爆荷载梁构件振动位移的影响

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冲击动力学 | 爆炸载荷下水下隧道的压力分布和动力响应

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实验技术与数值方法 | 基于BP 神经网络的爆炸用激波管峰值压力预测方法

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应用爆炸力学 | 冻结砂岩爆破破岩的能量耗散特性

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应用爆炸力学 | 水雾对RDX 粉尘爆炸的抑制作用

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应用爆炸力学 | 气固两相介质协同抑制瓦斯爆炸实验及分子动力学研究

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