2010年  第24卷  第2期

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研究论文
爆炸冲击波对玻璃幕墙破坏作用的多物质ALE有限元模拟
邓荣兵, 金先龙, 陈峻, 沈建奇, 陈向东
2010, 24(2): 81-87 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.001
PDF (852)
摘要:
应用LS-DYNA显式程序,基于多物质的ALE有限元法,利用罚函数实现了爆炸冲击波与玻璃幕墙结构间的耦合作用,重现了玻璃幕墙防爆炸实验中爆炸荷载的产生及其与玻璃幕墙相互作用的三维动态过程。研究了爆炸冲击波作用下幕墙结构的动态响应行为,分析了幕墙内外层玻璃的破坏情况。研究表明,数值模拟结果与实验结果一致,这为玻璃幕墙的抗爆设计及改进提供了重要的参考依据。
炸药水下爆炸能量输出特性试验研究
牟金磊, 朱锡, 李海涛, 黄晓明
2010, 24(2): 88-92 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.002
PDF (924)
摘要:
为了解炸药水中爆炸能量的输出特性,特别是冲击波能随距离的衰减规律,对有效比冲能进行了研究。经过理论推导发现,传统的有效比冲能计算公式仍然满足相似律。TNT炸药水下爆炸试验结果表明,炸药的有效比冲能、比气泡能和总能量的测量结果与经验公式计算结果吻合较好。通过对试验结果进行分析,拟合得到了有效比冲能随距离变化的趋势线。对比经验公式结果,发现在小药量试验中冲击波能随距离的衰减更明显。
锥头弹丸撞击下固支金属厚靶的侵彻与穿透的理论研究
孙炜海, 文鹤鸣
2010, 24(2): 93-101 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.003
PDF (721)
摘要:
研究了在不同速度的刚性锥头弹丸撞击下固支金属厚靶的侵彻和穿透性能。假定靶板的变形是局部化的,且冲击能量仅通过侵彻过程吸收,同时假定弹体在侵彻过程中表面所受靶体的平均压力是由基于空穴膨胀理论的靶体材料弹塑性变形所引起的静态阻力以及速度效应引起的动阻力两部分组成,认为侵彻过程中靶体对弹体的静阻力要进行自由表面效应修正,而且动阻力是瞬时侵彻速度的函数。获得了锥头弹丸在侵彻和贯穿过程中的弹道极限速度和残余速度的公式。将理论预测与实验结果进行比较,发现两者符合得很好。
可变形战斗部弹体变形型面研究
龚柏林, 卢芳云, 李翔宇
2010, 24(2): 102-106 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.004
PDF (1509)
摘要:
基于炸药瞬时爆轰理论,将战斗部变形阶段的结构简化为辅助装药,对等效圆柱壳体实施爆轰加载,并在等效壳体上的加载段引入若干个塑性铰,相应地将辅助装药划分成与塑性铰相对应的若干个独立微元。针对均匀加载下等效壳体的原始位移分布,采用具有能量分布梯度的辅助装药加载进行匹配,设计出能实现D型型面的辅助装药形状,最后通过数值模拟进行验证。结果表明,采用该形状的辅助装药能实现较理想的D型弹体变形型面。
冲击加载下FeMnNi合金相变和层裂特性实验研究
李庆忠, 陈永涛, 胡海波, 徐永波
2010, 24(2): 107-112 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.005
PDF (642)
摘要:
采用激光速度干涉仪(VISAR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)联合测试技术,利用等厚对称加载和逆向加载实验,研究了FeMnNi合金的冲击相变和层裂行为。结果发现:加载压力大于6.5 GPa时,FeMnNi合金样品发生相变;中心稀疏波的卸载作用使内压力降至4~5 GPa时,FeMnNi合金样品发生逆相变,并伴有卸载稀疏冲击波形成。分析FeMnNi合金样品中塑性波、相变波、稀疏波和稀疏冲击波的传播作用过程,发现加载压力大于其相变应力时,等厚对称加载下FeMnNi合金存在产生层裂行为的物理机制。
高压下钡的硫化物的结构相变和光学性质研究
郝爱民, 杨晓翠, 赵玉伟, 刘鑫, 宋爱君, 张卫国, 辛伟
2010, 24(2): 113-119 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.006
PDF (741)
摘要:
利用基于密度泛函的第一性原理,计算了高压下钡的硫化物(BaS、BaSe和BaTe)的结构相变和光学性质。计算结果表明,这些化合物的压致结构相变是从NaCl型结构转变为CsCl型结构;对于结构转变压力和金属化转变压力,BaS为8.57 GPa和45.4 GPa,BaSe为7.44 GPa和36.5 GPa,BaTe则分别为5.67 GPa和16.7 GPa。光学性质计算结果显示:随着压力的增加,静态介电常数0不断增加,介电常数虚部2的峰值向高能方向移动(蓝移)。
泡沫态硅橡胶冲击绝热线的近似计算
王青松
2010, 24(2): 120-124 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.007
PDF (682)
摘要:
在孔穴塌缩模型的基础上,建立了计算泡沫态硅橡胶在不同初始密度下的冲击绝热线参数的理论方法。获得了泡沫态硅橡胶在两种不同初始密度下(0.52 g/cm3和0.92 g/cm3)的冲击绝热线,并与已有的实验数据进行对比分析。结果表明,建立的理论方法对于泡沫态硅橡胶的冲击绝热线计算是适用的。
3 GPa压力处理对Cu-Zn合金热膨胀系数的影响
王海燕, 刘琳, 彭桂荣, 刘建华
2010, 24(2): 125-128 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.008
PDF (869)
摘要:
利用膨胀仪测试了Cu-Zn合金在3 GPa压力处理前后、25~700 ℃温度范围内的热膨胀系数;借助金相显微镜、X射线衍射(XRD)及差示扫描量热分析(DSC)技术,对高压处理前后合金的金相组织及相变进行了分析。在此基础上,探讨了高压处理对Cu-Zn合金热膨胀性能的影响。结果表明:高压处理能增大Cu-Zn合金的热膨胀系数,改变热膨胀系数随温度的变化规律,当温度为535.14 ℃时,热膨胀系数呈现高峰值,较同等温度未经高压处理的Cu-Zn合金的热膨胀系数增大了49.48%。
动态高压微射流技术对木瓜蛋白酶活性的影响
刘伟, 钟业俊, 刘成梅, 谢明勇, 官斌, 尹曼, 王倩, 陈婷婷
2010, 24(2): 129-135 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.009
PDF (723)
摘要:
研究了动态高压微射流技术对木瓜蛋白酶活性的影响,并以荧光光谱为检测手段对木瓜蛋白酶的分子构象进行表征。结果显示,动态高压微射流处理(120~180 MPa)后,木瓜蛋白酶酶活降低。经180 MPa处理1次,木瓜蛋白酶相对酶活降至90.04%。随着处理压力的增加,木瓜蛋白酶分子、酪氨酸残基、色氨酸残基的荧光发射峰位置分别从对照组的334、285、277.5 nm红移至140 MPa处理组的335.5、285.5、278.5 nm,然后回移至180 MPa处理组的334、285、278 nm。在0~4 ℃放置24 h后,酶活进一步降低,木瓜蛋白酶和酪氨酸残基的荧光强度出现波动(降低、上升然后再降低),表明动态高压微射流处理(120~180 MPa)改变木瓜蛋白酶分子构象的效果较为明显,形成的新构象稳定性低。
热压协同处理对接种于鸡腿菇中的细菌芽孢灭活效果的影响
王标诗, 李汴生, 曾庆孝, 黄娟, 阮征, 李琳
2010, 24(2): 136-142 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.010
PDF (877)
摘要:
以鸡腿菇为原料,以凝结芽孢杆菌芽孢和嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢为对象菌,研究中温与超高静压协同处理条件下两种对象菌的灭活效果及其相应的动力学变化趋势。研究结果表明:在相同条件下,鸡腿菇中凝结芽孢杆菌芽孢的致死效果优于嗜热脂肪芽孢杆菌;接种于鸡腿菇中的两种对象菌芽孢致死效果均低于磷酸缓冲液中的效果,说明鸡腿菇对这两种细菌芽孢有一定的保护作用。利用线性模型、Weibull模型和Log-logistic模型,对鸡腿菇中两种对象菌芽孢的灭活效果进行拟合,以均方差和回归系数为评价指标,分析了3种模型的拟合效果。结果表明:在所研究的条件下,Log-logistic模型的拟合效果最好,Weibull模型次之,线性模型最差。因此可以通过Log-logistic模型来预测热压协同处理下细菌芽孢的灭活效果。
高压处理种子对西瓜生长发育的影响
李玉阁, 苏磊, 李锁平, 洪时明, 李海涛, 赵筱薇, 霍治邦, 李国申
2010, 24(2): 143-153 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.011
PDF (476)
摘要:
以8个汴梁西瓜品种(京引21、花皮88、圳板、郭牟、金玫黑、金小兰、日本瓜和蜜玫绿)为实验材料,采用样本率的显著性检验、t检验及单因素方差分析方法,研究了26~28 MPa的高氮气压及50~150 MPa的高静水压处理种子对西瓜出苗率、叶绿素含量、过氧化物酶活性、单瓜重、含糖量等生长特性的影响。结果表明:高压处理会显著(P0.05)或极显著(P0.01)地降低西瓜的出苗率和幼苗期叶片的类胡萝卜素含量,提高幼苗期叶片的叶绿素a含量和过氧化物酶的活性。高压处理种子对于含糖量和单瓜重这两个农艺性状的影响,品种间存在较大差异。其中,在50~150 MPa高压下处理种子20 min主要影响日本瓜(P0.001)和金小兰(P0.092)的单瓜重以及郭牟的含糖量(P0.064)。
空气中激光支持爆轰波实验及理论分析
陈朗, 鲁建英, 冯长根
2010, 24(2): 154-160 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.02.012
PDF (697)
摘要:
为了研究激光击穿空气产生的等离子体爆轰波形成机制和传播规律,利用高能量CO2激光器产生强激光,进行了空气中产生激光支持等离子体爆轰波实验。实验中:设置了诱导靶板,用于诱发和定位空气中的激光支持爆轰波;以激光器升压过程球隙放电产生的光信号作为触发源,触发高时间分辨率(纳秒级)的高速相机,记录了激光支持爆轰波的成长和传播全过程。分析了激光支持爆轰波的形成机理和传播规律。采用C-J爆轰理论,计算了激光支持爆轰波的压力和温度。研究结果表明:激光支持等离子体爆轰波形成初期,等离子体爆轰波发光体为球形;随着时间增加,等离子体爆轰波发光体的形状类似流星,且头部为等离子体前沿吸收层,亮度较高,而尾部等离子体温度较低,亮度较弱。等离子体爆轰波高速向激光源的方向移动,爆轰波速度高达18 km/s,温度约为107 K。随着激光强度的减弱,爆轰波速度迅速按指数规律衰减,当爆轰波吸收的激光能量不能有效支持爆轰波传播时,爆轰波转变为冲击波。