2015年  第29卷  第6期

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不同加载压力下平面对顶砧间叶蜡石封垫力学状态的演变
胡云, 陈丽英, 刘秀茹, 彭小娟, 苏磊, 洪时明
2015, 29(6): 401-409. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.001
摘要:

以Wakatsuki提出的恒定加载压力下封垫的压缩模型为基础,采用直径20 mm的硬质合金平面对顶压砧,测量了不同外部加载压力下叶蜡石封垫的临界厚度、弹性区半径以及回弹率等数据;结合对中心压力的标定,以及对回收封垫的图像处理分析和相关计算,给出了封垫内弹性区和塑性区的压力分布随外加压力变化的规律,并估算了准静水压区范围。实验表明:平面对顶压砧间封垫塑性区内的剪切强度随压力提高而增加,中心的压力随外加压力的提高而增加,其增加的比率具有逐渐上升的特点。

分段杆弹侵彻效率的数值模拟
胡静, 邓云飞, 孟凡柱, 姜颖
2015, 29(6): 410-418. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.002
摘要:

为研究分段杆弹的侵彻效率, 对不同结构的钨合金分段及连续杆弹侵彻半无限厚4340钢靶进行了数值模拟, 撞击速度范围为1 500~3 500 m/s。数值模拟的侵彻深度及弹坑形状与冲击实验一致, 验证了数值模拟的有效性。基于AUTODYN软件的数值模拟结果表明, 在一定条件下, 分段杆弹的侵彻效率高于连续杆弹, 这是因为分段杆弹的侵彻效率取决于s/d(分弹体的间隔与直径之比)和撞击速度。分段杆弹的最佳s/d由弹体结构和撞击速度决定。计算结果揭示了分段、连续杆弹以及分段杆弹高速、低速侵彻靶体得到的弹坑的差异。

起爆方式对环向聚能射流成型影响的数值模拟
陈伟, 马宏昊, 沈兆武, 薛冰
2015, 29(6): 419-424. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.003
摘要:

采用LS-DYNA有限元分析软件, 对环向聚能装药在中心点起爆、端点起爆和两端对称起爆方式下的射流形成过程分别进行了数值模拟。计算结果表明:3种起爆方式下,两端对称起爆的射流头部速度最高,中心点起爆次之,端点起爆最小。起爆方式的不同, 导致爆轰波阵面与药型罩母线的夹角不同;而夹角越小,罩微元受到的爆轰载荷越大,相应的压垮速度越高,形成的射流头部速度越大。在端点起爆的情况下,由于爆轰波形关于药型罩不对称,导致两侧罩微元的爆轰载荷和压垮速度不同,射流发生偏移。

基于任意Riemann解法器的相容中心型ALE方法
刘妍, 田保林, 申卫东, 茅德康
2015, 29(6): 425-435. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.004
摘要:

深入分析了精确Riemann解法器、MFCAV(Multi Fluid Channel on Averaged Volume)和Dukowicz近似Riemann解法器不能直接应用于相容拉氏方法的原因,通过引入更一般形式的角点算子, 成功将以上3种Riemann解法器应用于新相容拉氏方法中;进一步结合高效的网格重分、重映技术,建立了一种基于任意Riemann解法器的相容中心型显式两步任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法。将新的ALE方法应用于数值算例中,结果表明,新ALE方法不仅具有新相容拉氏方法的优点,而且具有处理大变形流动问题的能力。

偏心罩在内嵌馈电结构EFP战斗部中的应用
李刚, 刘荣忠, 郭锐, 张利
2015, 29(6): 436-442. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.005
摘要:

采用中间馈电布局的毫米波敏感体制末敏弹,需要将部分敏感器件嵌入弹载爆炸成型弹丸(EFP)战斗部的装药内,改变了装药结构并影响了爆轰波的传播,给EFP的成型过程带来了较大的负面影响。为了调整药型罩的壁厚分布,进而对药型罩的压合过程施加影响,设计了偏心药型罩结构并配用于EFP战斗部,以控制药型罩完全向后翻转,使其形成大长径比的成型弹丸。实验中测得的EFP成型及侵彻结果基本符合数值模拟的预期,证明配用偏心布局药型罩的有内嵌结构EFP战斗部,能够得到飞行稳定的大长径比成型弹丸,可以解决敏感器件内嵌给战斗部成型带来的负面影响。

表面粗糙度对金属冲击熔化破碎的影响
袁红, 赵士操, 宋振飞, 莫建军, 谭福利, 陶彦辉
2015, 29(6): 443-448. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.006
摘要:

对两种表面粗糙度的金属锡样品开展了一维平面冲击微层裂实验,采用自行研发的多点动量测试装置获取熔化金属破碎区粒子动量的时空分布信息。测试结果表明,对于百纳米级粗糙度精磨样品,在加载稀疏波的作用下,熔化金属出现典型的分层断裂现象。应用光滑粒子流体动力学方法与Autodyn程序,开展了金属锡微层裂过程的细观尺度模拟,研究自由面稀疏波沿样品厚度方向传播时界面不稳定性增长的特征。研究发现,微米尺度的表面粗糙度足以使扰动伴随反射稀疏波的传播而充分增长,卸载区熔化金属充分破碎,破碎粒子同时具有冲击方向和径向的分散性,与实验测试结果相符合。

单级感应线圈炮的外电路对电枢捕获效应的影响
刘汉军, 张培星, 罗文博, 严仲明, 王豫
2015, 29(6): 449-454. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.007
摘要:

由楞次定律可知,在感应线圈炮发射的过程中,为阻止驱动线圈剩余电流减小,电枢上涡流将产生与驱动线圈同向的磁场,此时电枢受捕获效应的影响而感应出减速力,使电枢的出口速度减小,发射效率降低。为减弱电枢捕获效应的影响,可在放电回路串接电阻或电容。通过理论和仿真,分析了改进后的外围电路对减弱电枢捕获效应的效果,并搭建单级感应线圈炮实验系统进行了验证。研究发现,在放电回路串接一个合适的大电阻或小电容,能加快驱动线圈剩余电流的释放,有效减弱电枢捕获效应,从而提高了电枢的出口速度,改善了感应线圈炮的发射性能。

超高速分幅相机曝光时间测量的误差分析
赵新才, 肖正飞, 李剑, 刘宁文, 温伟峰, 畅里华, 李泽仁
2015, 29(6): 455-459. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.008
摘要:

基于超高速光电分幅相机曝光的控制原理,从光纤切割精度和激光器精确同步两个主要影响因素出发,讨论了采用超快激光脉冲和光纤阵列形成光延时结合CCD相机的方法测量高速相机曝光时间的误差,并提出了降低误差的技术措施。分析表明,光纤切割精度和激光器精确同步引入的误差仅为皮秒级,对纳秒级的相机曝光时间测量的影响可以忽略。采用光纤束阵列法,实验测量了超高速光电分幅相机的曝光时间,对比测量值与标称值,二者吻合良好,验证了此方法的有效性。

高静压对菠菜类囊体膜叶绿素和蛋白光谱特性的影响
王蓉蓉, 姚佳, 龙芳羽, 陶丹丹, 胡小松, 廖小军, 张燕
2015, 29(6): 460-466. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.009
摘要:

研究了100、250和500 MPa高静压(High Hydrostatic Pressure, HHP)处理对菠菜类囊体膜叶绿素浓度、可溶性蛋白浓度、叶绿素室温吸收光谱、叶绿素发射和激发荧光光谱、蛋白荧光光谱的影响。结果表明,同热处理的菠菜相比,HHP处理的菠菜类囊体膜能保持较高的叶绿素和可溶性蛋白浓度,较高的叶绿素室温吸收光谱、叶绿素发射和激发荧光光谱、蛋白荧光光谱能力,并且在100和250 MPa时效果更加显著。另外,HHP处理后的菠菜类囊体膜仍能保持光系统Ⅱ捕光和被激发的能力,同时蛋白荧光光谱的变化也反应出HHP处理后类囊体膜蛋白组分的变化。由此推断,HHP保持绿色蔬菜的颜色品质可能与类囊体膜功能特性的维持有关。

高压处理对酪蛋白酶解产物抗氧化活性的影响
白腾辉, 马汉军, 潘润淑, 刘本国, 马亚萍, 郝振宇
2015, 29(6): 467-474. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.010
摘要:

研究了高压处理条件和处理对象对胰蛋白酶水解酪蛋白特性及产物抗氧化活性的影响。以水解度、DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基和还原力为测定指标,研究了高压处理胰蛋白酶、酪蛋白、酪蛋白+胰蛋白酶后的酶解特性和产物的抗氧化活性。结果表明:在水解度方面,高压对酪蛋白的处理效果比胰蛋白酶好,在200 MPa的压力下保压20 min时,酪蛋白的水解度提高了31.14%,但是高压对酪蛋白+胰蛋白酶的处理效果不佳;经100 MPa保压15 min或50 MPa保压5 min处理后胰蛋白酶的酶解产物对DPPH自由基和超氧阴离子自由基有较强的清除能力,而经150 MPa保压10 min处理的酪蛋白以及经150 MPa保压15 min处理的酪蛋白+胰蛋白酶的酶解产物在羟基自由基的清除能力和还原力方面表现更好,并且酶解产物的抗氧化活性与水解程度不成正相关。

CO2辅助超高压杀菌对复合调味料品质的影响
黄歆妤, 沈群
2015, 29(6): 475-483. doi: 10.11858/gywlxb.2015.06.011
摘要:

超高压作为新兴的食品非热加工技术,使用方便、快捷,发展潜力巨大。选取3种具有代表性的复合调味料——复合黄豆酱、复合甜面酱及复合芝麻酱,研究CO2辅助超高压(300、400和500 MPa)处理对其细菌总数和黏度、颜色、风味等感官品质的影响。结果表明,经CO2辅助超高压处理后,3种复合酱料的细菌总数均减少,且压力越高,减少量越多,但均小于一个对数单位;黏度的变化无明显规律性;色泽方面,只有复合芝麻酱样品处理前、后出现较显著差异;风味物质的种类和含量方面,3种复合调味料均发生了不同程度的变化;感官评价结果显示,CO2辅助超高压处理对于复合调味料的整体感官品质无显著影响。研究表明,常温下CO2辅助500 MPa高压处理5 min的总体效果最好。研究结果可为超高压技术应用于调味料生产提供参考。