特种防护舱抗爆性能试验研究

为探讨特种防护舱抗爆性能,进行了舱内爆炸原型试验,研究不同装药量下开闭盖状态防护舱内爆炸时的空气冲击波超压和舱体位移过程。结果表明:同药量下闭盖状态的空气冲击波超压明显高于开盖状态,即封闭舱内偶然爆炸时空气冲击波超压更高;随装药量的增大,舱壁的空气冲击波超压也在增大;舱体侧壁经过多次正反射作用均未发生碎片反应,顶盖泄爆措施对降低底板的空气冲击波超压十分有利;距爆心较近处的位移均比距爆心较远处的位移大。原型试验舱体完全破坏,但结构未发生崩溃式破坏,并无碎片及内爆的二次破片飞出,舱体具有一定的抗爆性能和较好的防破片能力。     

坑道内爆炸作用下开槽参数对结构性能的影响

在坑道边墙上设置粗糙构造能够对冲击波起到一定的衰减作用。对坑道内爆炸的粗糙边墙技术进行研究,提出了在边墙及岩体中开挖槽体的冲击波防护方法。为考察开槽面积率、槽深及等体积开槽下二者的组合形式对结构抗爆性能的影响,设计了3种开挖方案。采用有限元分析软件LS-DYNA,得到了不同方案对结构顶板峰值竖向加速度、峰值最大主应力的影响,分析了不同开槽参数下结构的抗爆性能,为地下工程抗内爆炸开槽防护设计提供参考。     

条形装药爆炸条件下地下结构的动力数值分析

军事地下工程多采用直墙拱结构形式,实战中美军大量使用的精确制导炸弹装药可视为条形装药。为研究近区爆炸条件下条形装药对直墙拱结构的动力响应影响问题,利用LS—DYNA程序进行了条形装药爆炸条件下地下直墙拱结构的动力数值分析。通过对比集团装药的数值模拟结果,发现在条形装药垂直入射结构拱项时,直墙拱顶的有效应力峰值高于集团装药达25％。因此,如果按传统方法将精确制导炸弹装药视为集团装药,进行防护工程结构计算和设计偏于不安全,根据数值计算结果提出了防护工程结构设计参考建议。     

近距空爆载荷作用下双层防爆舱壁结构抗爆性能仿真分析

为探讨双层舱壁结构的抗爆性能,采用有限元仿真分析了近距空爆载荷作用下结构的动态响应过程和板材最大有效塑性应变随冲击波载荷强度的变化关系以及结构的失效破坏模式和动态吸能特性,并与相同材料同等重量的传统加筋板架进行了比较,最后对抗爆性能较好的CI型双层舱壁结构进行了结构抗爆的近似优化。研究结果表明:双层舱壁结构能够有效避免局部撕裂失效的破坏模式;相同冲击波载荷作用下,双层舱壁结构吸能较大,但结构板材的最大等效塑性应变却比加筋板架小,因而抗爆性能明显优于加筋板架;通过结构抗爆的近似优化可得到抗爆性能更优的双层舱壁结构,可为工程中双层舱壁结构的选型和抗爆防护结构单元的设计提供参考。     

爆炸冲击波作用下板架结构响应研究综述

板架结构是飞机和水面舰艇主要的组成单元,研究其在爆炸冲击波作用下的变形和破坏对目标结构的防护设计具有重要意义。国内外学者对板架结构在冲击波载荷作用下的变形与破坏进行了大量研究,形成了诸多成果。本文中从理论分析、实验研究和数值模拟3个方面总结了爆炸冲击波载荷作用下板架结构响应领域的研究现状,并对未来研究方向提出一些建议,为相关结构的抗爆设计以及战时毁伤评估提供参考。     

命中角对防护结构口部爆炸毁伤影响的数值分析

为研究装药命中角对防护结构口部爆炸毁伤的影响规律,对直墙拱结构进行了一系列爆炸模拟分析,得到了直墙拱结构拱顶、拱脚和直墙底3个位置的爆炸应力和位移时程曲线。通过分析这3个位置的应力峰值和位移峰值,发现随着装药命中角的增大,拱顶处竖直方向荷载减小,而拱脚处水平方向荷载增大;随着装药命中角的增大,拱顶处竖直方向位移变形减小,而拱脚处水平方向位移变形增大。模拟分析得到的命中角对防护结构口部爆炸毁伤的影响规律,可供防护工程设计时参考。     

一种新型防护结构对爆炸冲击波衰减特性的研究

运用大型有限元软件LS—DYNA,在相同爆炸冲击波作用下,对洞库口部普通钢板防护门和有泡沫铝夹层的钢板防护门两种防护结构的隔爆性能进行了数值模拟和对比分析,结果表明:有泡沫铝夹层的钢板防护门对爆炸冲击波有着良好的衰减特性。同时表明该新型防护结构对洞库口部抗爆炸冲击波设计有着很高的参考价值。     

通风条件对测试厂房内推进剂毒气扩散影响的数值仿真

为获得某型导弹在测试厂房内发生推进剂泄漏后,推进剂蒸发产生毒气的扩散规律,开展了测试厂房通风条件对偏二甲肼泄漏蒸发形成蒸气的扩散过程数值研究,分析了通风风速5m/s时,测试厂房内有毒气体的浓度分布情况,以及不同进风风速、进风方向对偏二甲肼蒸气扩散的影响。研究结果表明,在所设定的泄漏状态下,通风系统以5m/s进风风速和水平进风风向工作时,有利于室内偏二甲肼蒸气的排出。     

单通道旋转控制导弹一体化仿真研究

论述了单通道旋转控制导弹一体化仿真研究的目的,建立了性能先进的单通道旋转控制导弹一体化仿真环境,给用户提供一个十分方便的建模、仿真程序运行及仿真结果分析的应用平台,使其能对单通道旋转控制导弹进行性能评估、弹道计算、导引规律研究,并在导弹的研制、检验及使用各阶段发挥重要的作用.     

不锈钢面板与铝面板泡沫铝夹芯梁的抗爆性能

为考查泡沫铝夹芯梁的抗爆性能及面板材料对其抗爆性能的影响,采用数值模拟方法分析了面板材料分别为工业纯铝与304号不锈钢,芯材为Alporas泡沫铝共同组成相同质量泡沫铝夹芯梁在不同爆炸荷载作用下的跨中位移与芯材压缩应变的差异。研究结果显示：在爆炸冲量分别为1．82,3．77,6．08,7．0kN·s的作用下,工业纯铝面板泡沫铝夹芯梁跨中位移分别为304号不锈钢面板泡沫铝夹芯梁跨中位移的68％,83％,84％及86％,较304号不锈钢面板泡沫铝夹芯梁具有更好地抵抗爆炸冲击波的能力,面板材料对泡沫铝夹芯梁的压缩应变影响较小。     

地空导弹在架测试技术研究

地空导弹的作战使命决定了其需长期处于值班状态,这就导致在架导弹一定时间内无法返回贮存库房进行测试,作战部队难以全面掌握其性能状态的问题。为了解决这个问题,提出一种导弹在架测试的方案,在导弹不离开发射架的情况下,利用通用测试设备,对导弹进行最大程度的定性及定量测试,从而及时掌握在架导弹的性能状态,提前发现问题。该方案易于实现,适用范围广,能有效解决战备导弹性能状态不易获得的问题。     

波纹型泡沫混凝土耗能层的抗爆性能

为了研究耗能层类型改变对复合防护结构防护能力的影响,利用LS-DYNA有限元软件,对采用波纹型泡沫混凝土作为耗能层的复合防护结构在爆炸荷载作用下的动力响应进行了模拟,从压力、合成位移、合成加速度和合成速度4个方面考察其防护能力,发现波纹型泡沫混凝土防护能力明显优于平板型泡沫混凝土;并对波纹周期分别为6,8,10 cm的情况进行比较,发现其抗爆效果基本符合波纹周期越小,防护效果越好的规律。     

爆炸成型弹丸侵彻靶板的数值仿真

基于LS-DYNA的动力学分析通用有限元程序,对爆炸成型弹丸形成和侵彻靶板过程进行了数值仿真。建立了数值仿真模型,利用数值模拟技术实现了弹丸的形成以及不同药型罩结构对爆炸成型弹丸形成的影响,实现了侵彻过程中弹丸的变形与靶板的破坏状况可视化,同时对仿真结果进行了分析。通过对爆炸成型弹丸侵彻靶板的数值仿真,为开展爆炸成型弹丸毁伤机理研究奠定了良好的基础。     

某型防空导弹杀伤概率评估

基于防空导弹战斗部爆炸后的杀伤特征,对战斗部爆炸后产生的有效破片、破片飞行速度、破片对目标的覆盖面积进行了分析,建立了防空导弹杀伤概率评估模型。采用仿真弹道数据,对打击目标F-16战斗机应用s im u link仿真工具绘出了杀伤概率曲线,其结果与实际分析相一致,验证了评估模型的可用性。     

地空导弹对地面的附带损伤问题研究

研究了地空导弹爆炸时战斗部破片对地面人员附带损伤的问题,选取了破片对人体的杀伤准则,通过分析破片的空中运动特性,对导弹战斗部爆炸时的破片飞散规律进行了探讨,建立了破片散布的数学模型,并在典型的给定计算条件下进行了仿真分析.仿真结果表明,地空导弹在不同高度爆炸时,可计算出对地面人员的有效杀伤破片数量、破片杀伤面积和平均密度以及导弹的安全高度.     

模拟油罐油气混合物爆炸实验与数值仿真研究

对模拟油罐内油气混合物爆炸冲击波特性进行了研究.在直径为1 m的模拟油罐中进行了油气混合物爆炸模拟实验,建立了模拟油罐油气混合物爆炸的数值仿真模型,并借助大型商业软件Fluent6.2完成了数值仿真研究.数值仿真结果与实验值较为吻合.模拟实验和数值仿真研究的结果表明:油气体积分数、罐内初始温度等决定模拟油罐油气混合物爆炸压力的大小.油罐内爆炸压力波的振荡特性对金属油罐结构来说是有害的.     

基于ATS的导弹稳定回路半实物仿真系统设计

根据当前导弹自动驾驶仪测试现状,提出了一种基于导弹驾驶仪自动测试系统的控制稳定回路半实物仿真系统方案,利用虚拟仪器技术和PXI总线技术,组建高精度、多用途、具有自诊断功能的测试和仿真系统,它既能够实现对自动驾驶仪的综合测试,又能验证导弹控制律的优劣.系统基于模块化设计,具有良好的通用性和很强的可扩展性,能够完成不同型号导弹的测试和仿真任务.     

基于系统动力学的导弹综合防护体系仿真

在未来高技术战争中,弹道导弹武器的作用越来越大,它已成为各国战略威胁手段和对敌实施纵深打击的主要力量之一,也是敌攻击的首选目标,因此对导弹阵地综合防护体系的研究就显得十分重要.在给出导弹阵地综合防护体系的框架后,建立了基于系统动力学的综合防护体系模型,在不同仿真条件下对模型进行仿真并分析了仿真结果,得出了对综合防护体系效能影响大的因素.     

反坦克导弹攻击下坦克生存能力

根据反坦克导弹的攻击原则和坦克战术防护原则,建立了反坦克导弹攻击下的坦克生存能力的计算机仿真数学模型.通过仿真分析,讨论了采取不同的战术防护手段对坦克战场生存能力的影响.     

爱国者PAC-3导弹计划

负担得起的ＰＡＣ－３系统改进方法,是以创新、联合和现有工业和政府资产集为一体为基础进行的。在首次导弹飞行之前,通过和地分散的仿真、半实物仿真和试验设施的网络系统一体化集成使用,对ＰＡＣ－３导弹设计和性能进行分析和校验。这个过程一开始就对导弹阁部件进行进彻底地、严格的测试,然后继续使用一体化集成仿真方法来校验与预测爱国者ＰＡＣ－３系统改进的性能。这个过程一直是延续到系统级,最终在新墨西哥州的白沙导弹