检索结果-内蒙古大学图书馆

北京理工大学学报 2025年第3期45卷 229-239页

作者：齐方方王成郭宇阳北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081

为研究ZL104铝合金在高温高应变率下的力学行为并获得其力学模型参数,基于万能试验机、霍普金森压杆、一级轻气炮实验系统在宽应变率范围内(10^(-3)~10^(4)s^(-1))进行了室温准静态拉伸、不同温度下的动态压缩及平板撞击实验.实验结果表... 详细信息

为研究ZL104铝合金在高温高应变率下的力学行为并获得其力学模型参数,基于万能试验机、霍普金森压杆、一级轻气炮实验系统在宽应变率范围内(10^(-3)~10^(4)s^(-1))进行了室温准静态拉伸、不同温度下的动态压缩及平板撞击实验.实验结果表明ZL104铝合金具有明显的应变硬化和应变率增强效应,层裂强度与应变率呈线性正相关关系.基于Johnson Cook(J-C)本构模型、Gruneisen状态方程和实验结果对ZL104铝合金的相关参数进行了标定,通过LS-Dyna有限元软件对其损伤过程进行分析,并根据动态压缩和平板撞击的实验结果验证了标定的J-C本构模型和Gruneisen状态方程参数的可靠性.

关键词： ZL104 力学性能本构模型状态方程数值模拟参数验证

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ε-CL-20冲击感度各向异性规律的分子动力学模拟研究

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含能材料 2025年第3期33卷 284-294页

作者：梁琳王亚军甘强张文博任姝李根冯长根北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081

为了揭示笼状含能材料六硝基六氮杂异伍兹烷(hexanitrohexaazaisowurtzitane,ε-CL-20)冲击感度各向异性规律,采用低梯度色散校正的反应性力场(reactive force field with low-gradient dispersion corrections,ReaxFF-lg)和分子动力学方法,分别垂直ε-CL-20的6个重要晶面(010)、(110)、(201)、(011)、(111)和(001)进行多尺度冲击加载模拟,考察体系内应力、温度以及化学反应与冲击方向的关联规律。结果表明ε-CL-20具有明显的冲击感度各向异性,6个重要晶面冲击感度强弱顺序为:(010)>(110)>(201)≈(011)>(111)>(001)。垂直于(010)晶面冲击时体系的力-热-化学响应最强、感度最高,垂直于(001)晶面冲击时体系的力-热-化学响应最弱、感度最低。以ε-CL-20不同晶面冲击响应特性为基础,总结了平面层状堆积含能材料的冲击感度各向异性规律,即当冲击方向平行于分子层时冲击感度最高,垂直于分子层时冲击感度最低。

关键词： ε-CL-20 冲击感度各向异性层状堆积 ReaxFF-lg力场多尺度冲击

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变截面弹体斜侵彻两层间隔钢靶弹道特性

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兵工学报 2025年第2期46卷 190-205页

作者：蒋腾武海军邓希旻全鑫董恒黄风雷北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081

为研究变截面弹体斜侵彻两层间隔钢靶时结构特征对弹道特性的影响规律,开展椭圆等截面、椭圆变截面弹体在1020 m/s初速、5°着角条件下斜侵彻两层间隔钢靶实验,结合数值模拟对比圆等截面、椭圆等截面、圆变截面和椭圆变截面弹体在... 详细信息

为研究变截面弹体斜侵彻两层间隔钢靶时结构特征对弹道特性的影响规律,开展椭圆等截面、椭圆变截面弹体在1020 m/s初速、5°着角条件下斜侵彻两层间隔钢靶实验,结合数值模拟对比圆等截面、椭圆等截面、圆变截面和椭圆变截面弹体在斜侵彻钢靶过程中的弹道轨迹、速度、偏转角、纵向位移和纵向加速度的变化情况,揭示变截面弹体结构特征影响弹道稳定性的物理机制。研究结果表明:当弹体初始撞击速度较大、弹肩处横截面面积一致及变截面角度在0°~2.5°范围内时,不同横截面形状和变截面角度弹体在斜侵彻两层间隔钢靶过程中的速度变化差异很小;对于变截面弹体,可以通过改变变截面结构特征找到一个使得弹体贯穿首层靶板后纵向位移基本为零的临界变截面角度;不同横截面形状的变截面弹体受变截面角度对贯穿钢靶后纵向运动、姿态偏转的敏感程度不同,横截面形状的长短轴之比越大,变截面角度对偏转角速度的影响越大;变截面角度会影响弹体穿靶过程中的受力方向,可能导致弹体受力出现反转现象。相关研究对变截面弹体结构特征参数的优化、变截面弹体斜侵彻两层间隔钢靶弹道特性预测具有较好的指导价值。

关键词：变截面弹体结构特征弹道特性斜侵彻间隔钢靶

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基于Basic Theta^(*)算法的声发射源定位方法

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兵工学报 2025年第2期46卷 165-177页

作者：张力中任会兰李涛北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081

对于大型混凝土、岩石等结构,由于其内部含有空区结构,弹性波会绕过空区沿非直线路径传播,基于直线路径的传统时差定位算法误差较大。为提高含空区结构中的声发射源定位精度,基于Basic Theta^(*)算法提出一种适用于含空区结构的声发射... 详细信息

对于大型混凝土、岩石等结构,由于其内部含有空区结构,弹性波会绕过空区沿非直线路径传播,基于直线路径的传统时差定位算法误差较大。为提高含空区结构中的声发射源定位精度,基于Basic Theta^(*)算法提出一种适用于含空区结构的声发射源定位方法,通过含圆形空区混凝土平板表面的断铅试验对该方法进行了验证,并讨论了传感器数量、传感器位置、声发射源位置对声发射源定位误差的影响。采用多通道声发射测试系统获得了混凝土平板中波速随传播距离衰减的规律;单个和多个声发射源的定位结果表明,相较于传统时差定位方法和A^(*)定位方法,提出的定位方法有效降低了弹性波绕过空区传播对定位的影响,大幅度提高了含空区混凝土结构中的声发射源定位精度及效率。

关键词：声发射含空区混凝土波速衰减 Basic Theta^(*)算法

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球形和柱形装药近场爆炸冲击波载荷特性

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兵工学报 2025年第1期46卷 22-36页

作者：马瑞龙王昕捷孙志民尤飒黄风雷北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081 北京理工大学长三角研究院浙江嘉兴314000

为研究典型装药结构(球形和圆柱形)近场爆炸(0.06 m/kg^(1/3)<Z<1 m/kg^(1/3))(Z为对比距离)冲击波特性,支撑弹药抗殉爆技术发展,设计开展kg级柱形装药近场爆炸冲击波载荷表征试验,构建炸药近场爆炸数值计算模型,分析得到球形和... 详细信息

为研究典型装药结构(球形和圆柱形)近场爆炸(0.06 m/kg^(1/3)

关键词：球形装药柱形装药近场爆炸冲击波结构效应爆轰产物预测模型

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基于纤维混杂的防弹防刺材料结构设计与优化

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兵工学报 2025年第1期46卷 48-57页

作者：马潮禾刘鹏陈婧周宏元黄广炎张宏北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081 北京理工大学重庆创新中心现代兵器技术实验室重庆401120 北京工业大学城市建设学部北京100124

反恐处突人员在处理城市暴力恐袭事件时需要同时应对刀刺及枪击的威胁,单一防护功能的防护服难以保障生命安全。根据防弹和防刺机理,将防弹和防刺材料进行组合设计可达到多功能的防护效果。目前基于组合材料的双防服研制方法主要为实验... 详细信息

反恐处突人员在处理城市暴力恐袭事件时需要同时应对刀刺及枪击的威胁,单一防护功能的防护服难以保障生命安全。根据防弹和防刺机理,将防弹和防刺材料进行组合设计可达到多功能的防护效果。目前基于组合材料的双防服研制方法主要为实验试错,设计效率低下,成本较高。针对这一问题,提出一种基于能量吸收准则的纤维混杂防弹防刺结构理论设计与优化方法,开展单一防护材料即浸胶芳纶布和超高分子量聚乙烯(Ultra high molecular weight Polyethylene,PE)无纬布的弹道实验和动态穿刺实验,计算单一材料的弹道动能吸收和穿刺动能吸收。基于能量守恒定律,设计给定8500 g/m^(2)面密度下的防弹防刺组合结构,得到防弹与防刺材料的层数范围。经过弹道及动态穿刺实验验证,理论计算安全余量充足,11层浸胶芳纶布加18层PE无纬布组合满足公安部《GA68—2019警用防刺服》及警用三级防弹要求且最为轻便,面密度8390 g/m^(2)。对防弹防刺结构进行优化设计,得到面密度为8370 g/m^(2)的最轻量组合结构(9层浸胶芳纶布加21层PE无纬布),研究成果可为双防服的工程设计与创新应用提供参考。

关键词：防弹服防刺服浸胶芳纶布超高分子量聚乙烯结构设计

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利用规避机动的月球返回拓展任务转移轨道设计方法

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第2期55卷 209-226页

作者：董跃尚海滨国志磊北京理工大学宇航学院北京100081 深空探测实验室北京100195

为提升月球返回拓展任务转移轨道设计的灵活性,构建了月球返回规避机动无约束设计模型,并据此发展了利用规避机动的月球返回拓展任务转移轨道设计方法.首先,分析讨论了规避机动后轨道安全约束的三种情况,发展了一种规避拉起高度自适应... 详细信息

为提升月球返回拓展任务转移轨道设计的灵活性,构建了月球返回规避机动无约束设计模型,并据此发展了利用规避机动的月球返回拓展任务转移轨道设计方法.首先,分析讨论了规避机动后轨道安全约束的三种情况,发展了一种规避拉起高度自适应控制技术,在不引入设计约束的情况下实现了满足安全高度需求的同平面规避机动解析计算;然后,推导了规避机动与转移轨道参数之间的映射关系,提出了一种基于旋转平面的规避机动设计方法,实现了规避机动与后续转移轨道的匹配,并据此建立了月球返回规避机动无约束设计模型;最后,分析了规避机动的轨道几何与燃料消耗特性,分别以大幅值逆行轨道(DRO)与小行星为目标构建了月球返回拓展任务转移轨道设计模型,对所提方法进行了数值验证.数值仿真结果表明,提出的月球返回拓展任务转移轨道设计方法具有较强的寻优能力,能够支持不同探测目标的月球返回拓展任务转移轨道设计.

关键词：月球探测转移轨道轨道机动拓展任务优化设计

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宽波段非制冷IRFPA的中波和长波红外比色成像测温

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光学学报 2025年第1期45卷 68-78页

作者：刘志豪杨建国金伟其李力北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室北京100081

针对常温景物的遥感测温要求,为提升辐射测温精度,研究了基于宽波段非制冷红外焦平面阵列(IRFPA)的中波红外(MWIR)和长波红外(LWIR)比色成像测温方法,分析了常见材料在MWIR和LWIR的光谱发射率,说明在常温条件下MWIR和LWIR波段灰体假设... 详细信息

针对常温景物的遥感测温要求,为提升辐射测温精度,研究了基于宽波段非制冷红外焦平面阵列(IRFPA)的中波红外(MWIR)和长波红外(LWIR)比色成像测温方法,分析了常见材料在MWIR和LWIR的光谱发射率,说明在常温条件下MWIR和LWIR波段灰体假设的适用性;然后给出宽波段非制冷IRFPA用于MWIR和LWIR比色成像测温的修正模型;最后通过典型目标的测温实验,证明双波段比色成像测温比单波段辐射成像测温具有更高的测温精度和稳定性,相对误差较单波段辐射成像测温平均低3~4百分点。

关键词：非制冷红外焦平面阵列辐射测温比色测温灰体假设中波和长波红外

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椭圆类截面弹体侵彻多层间隔钢靶的弹道特性

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爆炸与冲击 2025年第3期45卷 120-136页

作者：杨士林高旭东张先锋王晓锋南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为了研究椭圆类截面弹体侵彻多层间隔钢靶的弹道特性,开展了典型弹体侵彻多层间隔Q355B钢靶试验,基于LS-DYNA软件开展有限元仿真研究,得到了弹体在侵彻过程中的姿态偏转和弹道参数,分析了弹体的偏转机制,获得了截面形状、截面压缩系数... 详细信息

为了研究椭圆类截面弹体侵彻多层间隔钢靶的弹道特性,开展了典型弹体侵彻多层间隔Q355B钢靶试验,基于LS-DYNA软件开展有限元仿真研究,得到了弹体在侵彻过程中的姿态偏转和弹道参数,分析了弹体的偏转机制,获得了截面形状、截面压缩系数、初速、滚转角和着角等弹靶参数对椭圆类截面弹体侵彻弹道特性和姿态偏转特性的影响规律。研究结果表明:滚转角为0°时,圆截面弹体侵彻弹道的稳定性优于椭圆类截面弹体;弹体截面压缩系数越大,弹体侵彻弹道稳定性越好;弹体初速越大,弹体姿态偏转越小,侵彻弹道越平稳;滚转角为90°时,椭圆截面和非对称椭圆截面弹体在入射平面内的侵彻弹道最稳定,并且两种弹体在水平面内的弹道偏移量分别在滚转角为45°和90°时达到最大,非对称椭圆截面弹体在滚转角为钝角时的侵彻弹道稳定性优于锐角时的情况;弹体着角在[0°,50°]范围内时,侵彻弹道稳定性随着角的增大先减弱后增强,着角在30°左右时姿态偏转和弹道失稳最严重;弹体以较正姿态贯穿薄钢靶时,在弹头部侵彻阶段就已经与靶体分离;弹体以较大攻角贯穿薄钢靶时,弹靶接触主要发生在弹体的上表面。

关键词：椭圆类截面弹体多层间隔钢靶侵彻弹道姿态偏转

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碳化硅晶须骨架结构增强聚四氟乙烯复合涂层力学及摩擦学性能

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复合材料学报 2025年

作者：仵康康田新春马壮北京理工大学材料学院北京理工大学唐山研究院北京理工大学冲击环境材料技术重点实验室北京理工大学(珠海)北理工大湾区创新研究院北京理工大学重庆创新中心

纤维填充是增强聚四氟乙烯（PTFE）复合涂层耐磨性和力学性能的常用手段。目前PTFE复合涂层中纤维含量通常在10%左右，若要实现更高的纤维含量则面临着纤维分散的难题。本研究通过优化晶须分散工艺，使用PTFE乳液，以硅树脂乳液为粘结... 详细信息

纤维填充是增强聚四氟乙烯（PTFE）复合涂层耐磨性和力学性能的常用手段。目前PTFE复合涂层中纤维含量通常在10%左右，若要实现更高的纤维含量则面临着纤维分散的难题。本研究通过优化晶须分散工艺，使用PTFE乳液，以硅树脂乳液为粘结剂，实现了高质量分数（17%-50%）且均匀分布的碳化硅晶须增强PTFE复合涂层制备。研究结果表明：当碳化硅晶须添加量较高时，均匀分散的晶须能够通过无序堆垛在复合涂层中形成自相似的连续骨架结构，有效抑制涂层中的裂纹扩展，复合涂层的冲击韧性提高了10倍、结合力提高了1倍以上。此外，晶须骨架为复合涂层提供了一个界面载荷支撑机制，增强了PTFE复合涂层对轴向力的抵抗，减小了磨损率。当加入的碳化硅晶须质量分数为17%时，复合涂层的综合性能最佳，抗冲击强度为50 kg·cm，磨损率为1.456×10-4mm3·N-1·m-1，维氏硬度HV为54.82，摩擦系数为0.12。该晶须骨架结构为高性能树脂基复合涂层的设计提供了参考。

关键词： PTFE复合涂层碳化硅晶须均匀分散骨架结构界面载荷支撑减磨

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