国家自然科学基金(11272158)
- 作品数：11 被引量：42H指数：4
- 相关作者：王金相彭楚才周楠谢君童宗保更多>>
- 相关机构：南京理工大学湖南理工学院南京宝泰特种材料股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目更多>>
- 相关领域：理学兵器科学与技术一般工业技术化学工程更多>>
- 预制破片对屏蔽炸药冲击引爆研究被引量：11
- 2014年
- 针对破片斜冲击状态下引爆屏蔽固体炸药问题开展了研究。从理论上建立了与冲击角度相关的冲击压力计算方法。结合炸药起爆判据,可确定炸药冲击起爆的临界速度。采用Lee-Tarver点火增长模型和LS-DYNA仿真软件,对破片斜撞击屏蔽装药冲击起爆过程进行了数值模拟。利用升-降法确定了临界起爆速度,验证了理论模型的有效性;并分析了破片材料、入射角和靶板厚度对冲击起爆JO—9195固体炸药临界速度的影响。结果表明:理论计算和数值模拟误差不超过5.98%,吻合较好,表明所建立的理论计算方法是有效的。在相同条件下,钨合金破片相对于钢质和铜质破片临界起爆速度低;随着入射角和靶板厚度增加,冲击起爆的临界速度也随之增大。
- 童宗保王金相彭楚才谢君周楠
- 关键词：冲击起爆破片
- 破片形状对复合靶抗侵彻性能影响的实验研究被引量：6
- 2014年
- 采用系列弹道实验,研究了双层钢/铝爆炸复合靶在不同形状破片侵彻作用下的毁伤机理和抗侵彻性能。实验采用14.5mm滑膛枪发射直径6mm的钢质球形破片和边长4.2mm的钢质立方体破片。基于实验结果,分析了不同形状破片侵彻下靶板的毁伤机理和破坏模式,讨论了破片形状、动能及靶板厚度分布等因素对复合靶抗侵彻性能的影响。结果表明:在球形破片和立方体破片的侵彻作用下,钢面板发生剪切冲塞破坏,铝背板发生延性扩孔破坏;复合靶板抗立方体破片侵彻性能优于抗球形破片侵彻性能;在球形破片的侵彻作用下,当靶板厚度一定时,复合靶板的抗侵彻性能随钢面板与铝背板厚度比的增大而提高,对于立方体破片则相反。
- 周楠王金相谢君彭楚才
- 关键词：抗侵彻性能毁伤机理
- 两种数值算法在球形弹丸侵彻复合靶中的应用被引量：1
- 2014年
- 分别采用有限元法(FEM)和有限元同光滑粒子耦合(FE/SPH)算法对球形弹丸侵彻复合靶板过程进行数值研究。采用14.5 mm滑膛枪发射直径6 mm的钢质球形弹丸侵彻不同组合的钢/铝爆炸复合靶,通过弹道实验对数值算法的有效性进行验证。讨论了2种数值算法描述实验现象和结果的适用性,分析了靶板的破坏模式、层数、面密度和组合方式对靶板弹道性能的影响。结果表明:FEM算法较FE/SPH耦合算法能更直观地再现靶板层间结合界面的拉伸破坏形貌,且对实验结果的定量描述比FE/SPH耦合算法更接近实验结果,Tie-Break模型能够有效地反映靶板层间结合强度的影响;在球形弹丸的侵彻作用下,面板和夹板发生剪切冲塞破坏,铝背板发生延性扩孔破坏,钢背板发生瓣状破坏;在面密度相同的情况下,钢/铝/钢3层靶板具有最佳的抗侵彻性能。
- 周楠王金相谢君彭楚才
- 关键词：冲击动力学弹道性能破坏模式
- 介质环境对铜丝电爆炸制备纳米粉体的影响被引量：7
- 2015年
- 为了探究介质环境对电爆炸制备纳米粉体的影响,搭建了相应的电爆炸实验平台,以铜丝为例分别在水和不同空气压力下开展了电爆炸制备纳米粉体实验.通过Rogoswki线圈和高压探头分别测试了电爆炸过程中的电流和电压波形图.通过电压、电流及能量沉积特征分析了电爆炸的基本过程以及介质环境在电爆炸过程中的作用.运用透射电子显微镜对爆炸产物进行了粒度分析.研究发现,介质环境对于电爆炸过程的影响主要表现在汽化化阶段以后,包括介质对蒸汽膨胀的抑制作用,介质的电离对于铜丝表面击穿的影响以及其对高温金属蒸汽及等离子体的冷却作用.水中铜丝电爆炸能够制备局部均匀的小尺寸纳米粉体,粒度多数集中在10—20 nm之间,但粉体易积聚,且整体粒度跨越较大.空气中制备的粉体分散良好,符合对数正态分布,基本上分布于20—100 nm之间,平均粒度约为40 nm.
- 彭楚才王金相刘林林
- 关键词：纳米粉体
- 2～3km/s初速下球形破片对金属薄靶的侵彻效应分析被引量：3
- 2014年
- 针对2-3 km/s初速条件下破片对金属薄靶的侵彻开展了实验和数值模拟研究,用LS-DYNA软件对该速度段下弹丸侵彻金属靶板的过程进行数值模拟,采用爆轰驱动装置发射钢质球形弹丸进行试验研究。分析了不同工况下靶板的毁伤模式,并与600-800 m/s这一低速段下靶板的毁伤模式进行对比分析。结果表明：数值模拟跟实验吻合较好,在该速度段下,球形钢质弹丸对靶板的毁伤模式主要为穿孔;垂直撞击时在靶板上形成延性扩孔,而在低速度段下,靶板上形成的穿孔直径几乎跟弹丸直径一样,没有形成延性扩孔;垂直侵彻时在钢靶上形成的扩孔直径比在铝靶上形成的扩孔直径大。
- 童宗保王金相彭楚才周楠
- 关键词：超高速撞击爆轰驱动穿孔
- 乙醇中锆丝电爆炸法制备碳包覆ZrC纳米颗粒（英文）被引量：1
- 2018年
- 采用在有机液体中进行金属丝电爆炸的方法制备了碳包覆纳米颗粒。以无水乙醇为介质,对高纯度锆丝施加高压脉冲电流,锆丝在高密度电流下迅速熔化、气化、膨胀并爆炸,伴随着高温、高压下乙醇中碳的析出和碳与锆反应及包覆过程,制备出碳包覆ZrC纳米粉体颗粒。对电爆炸过程中的能量、电流、电压对产物的影响进行了分析,通过XRD、TEM、HRTEM等分析了产物特征。结果表明:产物为球状碳包覆碳化锆纳米颗粒,粒径分布在10~150 nm之间;在4、8、12 kV电压下,产物平均粒径分别为24.9、41.1、43.9 nm。最后,对碳包覆ZrC纳米颗粒的形成机理进行了初步的探讨。
- 王金相王金相彭楚才周楠周楠
- 关键词：碳化锆
- 电热化学发射中硅堆故障试验分析被引量：8
- 2015年
- 针对电热化学发射试验中脉冲电源发生的高压硅堆损坏,分析可能导致器件损坏的原因,通过机械振动冲击试验、脉冲放电仿真与试验、硅堆反向恢复特性测量等确定故障原因。研究结果表明:电热化学发射过程中的机械振动冲击不会造成硅堆损伤,故障由电感性质负载特性、串联元件的反向恢复特性不一致和脉冲电源非同步放电等因素共同造成,传输线电感分量偏大是故障发生的直接原因。研究结论对于高压硅堆在电热化学发射中的应用具有指导作用。
- 李贞晓张亚舟高梁金涌栗保明
- 关键词：脉冲电源高压硅堆电热化学发射过电压
- 锆丝电爆炸法制备氧化锆纳米颗粒及其特征（英文）被引量：2
- 2019年
- 在空气中采用锆丝点爆炸法合成了纳米二氧化锆颗粒,根据实测电流、电压和由此计算得到的能量沉积波形分析了电爆炸和纳米颗粒形成过程。发现锆丝气化后在锆丝蒸气和空气中形成电击穿现象诱发电爆炸并截断锆丝中的能量沉积。通过扫描电镜和透射电镜对产物进行了分析,发现纳米二氧化锆颗粒形貌呈近球形,粒度分布在30.6~69.4 nm之间。X射线衍射分析表明,产物由单斜晶型(mZrO2)和四方晶型(t-ZrO2)二氧化锆组成,随着充电电压的提高,四方晶型二氧化锆含量增加而单斜晶型含量变小,二者粒度都呈变大趋势。
- 王金相彭楚才戴和华卢孚嘉赵铮
- 关键词：电击穿
- 双硬度靶对球形弹丸的防护性能
- 2014年
- 以钢/铝双硬度爆炸焊接复合靶为研究对象,采用系列弹道实验和数值模拟方法,研究了其在球形弹丸垂直侵彻作用下的抗侵彻性能。侵彻实验利用直径为14.5mm的滑膛枪发射直径为6mm的钢质球形弹丸;采用LS-DYNA3D非线性有限元程序和有限元-光滑粒子流体动力学(FE-SPH)耦合法,进行数值模拟。基于实验和数值模拟结果,分析了不同靶板的毁伤机理和破坏模式,以及靶板厚度、强度等因素对复合靶抗侵彻性能的影响。结果表明:在球形弹丸的垂直侵彻作用下,钢面板发生剪切冲塞破坏,铝背板发生延性扩孔破坏;对于双层靶而言,钢面板与铝背板的厚度比约为2/3时,复合靶的抗侵彻性能最差;数值计算结果与实验结果吻合良好,表明FE-SPH耦合算法可较好地预测双层复合靶板的抗侵彻性能。
- 周楠王金相杨瑞谢君
- 关键词：抗侵彻性能毁伤机理
- 射弹冲击下带预裂槽金属靶的防护性能研究（英文）被引量：1
- 2017年
- 采用弹道实验和数值模拟的方法研究了带环形预裂槽的金属靶在射弹冲击下的毁伤模式和防护性能,分析了弹头形状、预裂槽直径及深度等因素对靶板防护性能的影响。结果表明:对带有环形预裂槽的金属靶板,存在两种主要毁伤模式,即环形槽内部的侵彻和环形槽底的冲击断裂;临界毁伤速度与毁伤模式密切相关,随着环形槽深度的增大或半径的变小,临界毁伤速度变小;与尖头弹相比,平头弹的临界毁伤速度更小;微观分析表明,在射弹冲击作用下,环形槽底部产生绝热剪切带,更容易形成充塞剪切破坏。
- 童宗保王金相梁丽钱吉胜唐奎
- 关键词：绝热剪切带
