检索结果-内蒙古大学图书馆

兵器装备工程学报 2025年第3期46卷 101-111页

作者：邱玖禄高家豪王澍霏张柏华钟巍西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室西安710024

为研究刚性防爆墙墙后超压分布特性,通过量纲分析方法,推导了墙后峰值超压关于炸药参数、空气初始参数和尺寸参数的函数关系,采用AUTODYN软件计算了2个绕射波和单个绕射波情况下爆炸冲击波与防爆墙作用过程以及墙后测点压力峰值特性。... 详细信息

为研究刚性防爆墙墙后超压分布特性,通过量纲分析方法,推导了墙后峰值超压关于炸药参数、空气初始参数和尺寸参数的函数关系,采用AUTODYN软件计算了2个绕射波和单个绕射波情况下爆炸冲击波与防爆墙作用过程以及墙后测点压力峰值特性。分析和计算结果表明,墙后测点峰值超压是关于6个无量纲量的函数,受到地面的影响,墙后测点的压力曲线会出现1~4个峰值,峰值数目与测点所处位置相关。结合量纲分析结果和等效路径思想,建立了2类情况下墙后测点首峰峰值超压的计算方法。进一步引入线性叠加和平方反比关系2条假设,在镜像爆源法基础上提出了墙后测点次峰峰值超压的计算方法。实验和数值模拟验证了该计算方法的准确性和适用性,与实验结果相比,首峰和次峰计算方法获取结果的相对误差分别为11.8%和4.2%。

关键词：防爆墙绕射量纲分析等效路径

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脉冲电压下油中流注演变规律及放电脉冲特性仿真研究

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高电压技术 2024年第9期50卷 4207-4221页

作者：李斯盟崔树群杨宇翔邸振国汲胜昌秦锋电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学) 西安710049 强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室(西北核技术研究所) 西安710024

随着新型电力系统快速发展,油纸绝缘承受的电应力环境更加复杂,其中暂态脉冲下的油纸绝缘放电行为备受关注。为弥补实验研究洞察微观机理能力的不足,基于全电流理论构建油中流注场路耦合模型,研究了脉冲电压下流注演变规律及其影响因素... 详细信息

随着新型电力系统快速发展,油纸绝缘承受的电应力环境更加复杂,其中暂态脉冲下的油纸绝缘放电行为备受关注。为弥补实验研究洞察微观机理能力的不足,基于全电流理论构建油中流注场路耦合模型,研究了脉冲电压下流注演变规律及其影响因素,揭示了放电脉冲波形特性及其与流注演变过程的内在联系。研究表明:暂态脉冲作用下的油中流注可分为球状发展、定向发展、流注消散3个阶段;流注头部场强在球状发展阶段减弱,定向发展阶段维持不变,流注头部净电荷密度始终减弱;起始放电电压的增加、直流分量占比的减小、脉冲陡度的增加均会使流注传播速度与最大半径增加;忽略回路电感作用时,流注将诱发单极性双峰放电脉冲,其中球状发展阶段对应脉冲首峰前沿,定向发展阶段对应首峰下降沿,纸板充电过程对应次峰前沿,电荷消散过程对应次峰下降沿;回路电感将引起放电脉冲的首峰振荡,振荡频率、脉冲幅值均与回路电感近似线性负相关。该研究结果为揭示暂态电应力下油纸绝缘放电机理奠定了理论基础,对统一放电脉冲波形特性具有重要意义。

关键词：油纸绝缘场路耦合局部放电空间电荷纳秒脉冲全电流

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强电磁脉冲下线路绝缘子闪络特性试验研究

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电工技术学报 2023年第13期38卷 3640-3650页

作者：秦锋王旭桐陈伟聂鑫崔志同强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所) 西安710024

为了研究电力系统关键易损性设备的强电磁脉冲效应,评估电力系统的高空电磁脉冲生存能力,有必要通过试验研究线路绝缘子的闪络特性。该文通过试验获取了高空电磁脉冲标准传导环境下10 kV线路绝缘子的50%闪络电压、放电时延、闪络持续时... 详细信息

为了研究电力系统关键易损性设备的强电磁脉冲效应,评估电力系统的高空电磁脉冲生存能力,有必要通过试验研究线路绝缘子的闪络特性。该文通过试验获取了高空电磁脉冲标准传导环境下10 kV线路绝缘子的50%闪络电压、放电时延、闪络持续时间及伏秒特性等关键参数,并通过试验分析了线路绝缘子表面干净、污秽等不同状态对绝缘子性能的影响。试验结果表明:高空电磁脉冲传导环境作用下10 kV线路绝缘子易发生闪络,且闪络更容易发生在波尾处,闪络持续时间达数微秒;强电磁脉冲环境幅值越高,绝缘子的放电时延越小,分散性也越小;P-10T型绝缘子相对于PQ1-10T型绝缘子的放电时延更短,绝缘子表面污秽使得其放电时延分散性变大;当电压等级高于90%闪络电压时,绝缘子表面污秽对其伏秒特性影响不大。该文可为强电磁脉冲环境下电力设备的绝缘配合以及绝缘子性能改进提供数据支撑,也可为后续防护设备的选择提供参考。

关键词：绝缘子高空电磁脉冲闪络伏秒特性脉冲电流注入

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基于G-TF/SF技术的地面HEMP环境研究

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计算物理 2024年第5期41卷 589-595页

作者：杨超谢海燕翟鑫洋乔海亮陈再高高银军西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室陕西西安710024

对于半空间问题的时域有限差分方法(FDTD)解决方案,基于传统总场散射场(TF/SF)技术的平面波加载方法无法直接用于地面电磁散射问题中,本文将广义总场散射场(G-TF/SF)方法推广至三维地面的高空电磁脉冲(HEMP)环境计算,四周采用卷积完全... 详细信息

对于半空间问题的时域有限差分方法(FDTD)解决方案,基于传统总场散射场(TF/SF)技术的平面波加载方法无法直接用于地面电磁散射问题中,本文将广义总场散射场(G-TF/SF)方法推广至三维地面的高空电磁脉冲(HEMP)环境计算,四周采用卷积完全匹配层(CPML)吸收边界条件。G-TF/SF方法可有效消除数值计算中截取无限大地面产生的边缘效应,提高地面电磁环境的计算精度,且G-TF/SF边界只需要加载入射场,避免了反射场与透射场的计算。

关键词：时域有限差分广义总场散射场高空电磁脉冲环境地面

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远场爆炸冲击波作用下高层建筑上部结构动态响应试验研究

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兵工学报 2024年第11期45卷 4039-4051页

作者：殷文骏程帅刘文祥廖真马龙赵斌张德志西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室陕西西安710024 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

为研究高层建筑上部结构在远场爆炸冲击波整体加载作用下的动态响应规律,设计并制作1:30缩比的整体高层建筑模型,完成野外化爆试验,获取建筑模型迎爆面冲击波压力曲线和不同高度位置处的位移曲线,结合数值模拟的方法判断试验加载状态,... 详细信息

为研究高层建筑上部结构在远场爆炸冲击波整体加载作用下的动态响应规律,设计并制作1:30缩比的整体高层建筑模型,完成野外化爆试验,获取建筑模型迎爆面冲击波压力曲线和不同高度位置处的位移曲线,结合数值模拟的方法判断试验加载状态,并对建筑模型的破坏形态和实测数据进行分析。研究结果表明:在远场爆炸冲击波作用下,高层建筑框架柱破坏模式以受剪破坏为主,框架梁构件以弯曲破坏为主,同时不同构件间的相互作用对破坏模式也有重要的影响;爆心与建筑物夹角θ≤25°时,迎爆面各处冲击波压力参数相同;当建筑结构整体仍处于弹性变形阶段时,各高度位置前期水平位移变化曲线近似重合,运动周期保持一致,后期由于高度不同,位移峰值有一定差别,与高度近似呈线性增长的关系;建筑模型的变形与破坏主要取决于比冲量的大小,冲击波峰值影响较小。

关键词：高层建筑远场爆炸爆炸冲击波化爆试验位移响应

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快谱小堆堆芯三维瞬态核-热-力耦合计算方法研究

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原子能科学技术 2023年第7期57卷 1347-1354页

作者：胡田亮姜夺玉李达王立鹏曹璐张信一苏春磊西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

快谱小堆具有紧凑设计、能谱硬、中子泄漏强的特点。不同于热谱反应堆,温度载荷作用下的力学效应导致的几何变形是快谱小堆堆芯反应性反馈的重要来源,因此开展基于核-热-力耦合的瞬态分析对于准确模拟快谱小堆堆芯动态特性具有重要意义... 详细信息

快谱小堆具有紧凑设计、能谱硬、中子泄漏强的特点。不同于热谱反应堆,温度载荷作用下的力学效应导致的几何变形是快谱小堆堆芯反应性反馈的重要来源,因此开展基于核-热-力耦合的瞬态分析对于准确模拟快谱小堆堆芯动态特性具有重要意义。本文基于开源多物理耦合框架MOOSE,开展了三维核-热-力耦合计算研究,采用JFNK方法联立求解热-力耦合方程,热-力耦合方程通过Picard方法与中子时空动力学方程耦合求解,最终实现了基于动网格的三维核-热-力耦合求解。本文将该方法应用于Goidva-Ⅰ快中子脉冲反应堆瞬发超临界瞬态计算,采用三维核-热-力耦合求解方法计算得到了脉冲动态过程中的裂变率、温升、表面位移等物理量随时间变化规律,并与参考结果进行了比较,计算结果表明该方法可准确考虑热膨胀变形引起的反应性反馈效应。

关键词：多物理耦合快谱小堆力学反馈效应 MOOSE Godiva

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纳秒脉冲下SF_(6)中的气固界面流注特性

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高电压技术 2024年第7期50卷 3235-3248页

作者：孙楚昱丁未王海洋谢霖燊孙安邦汲胜昌西安交通大学电气工程学院西安710049 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室西安710024

在电磁脉冲模拟装置中,绝缘子的沿面闪络问题制约着装置的安全运行。为此通过将放电过程中正负离子和电子的连续性方程和泊松方程耦合,建立了脉冲电压下气-固界面流注放电的仿真模型,对不同电压极性、不同气压下的沿面放电流注的机理和... 详细信息

在电磁脉冲模拟装置中,绝缘子的沿面闪络问题制约着装置的安全运行。为此通过将放电过程中正负离子和电子的连续性方程和泊松方程耦合,建立了脉冲电压下气-固界面流注放电的仿真模型,对不同电压极性、不同气压下的沿面放电流注的机理和特性进行了研究,并通过与实验结果进行对比,分析了电压极性及气压对沿面流注放电发展与介质表面电荷的影响。结果表明,正负流注在发展过程中存在差异,正流注头部电离剧烈,以步进方式向前发展,而负流注更容易产生阴极导向的正流注。负极性流注介质表面电荷积累要大于正极性表面,介质表面电荷累积造成的局部电场是负极性流注产生阴极导向正流注的主要原因。同时,随着外界气压的上升,流注发展半径减小,表面电荷累积量增加。

关键词：纳秒脉冲 SF_(6) 沿面闪络流注表面电荷

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GaAs光阴极像增强器的选通特性

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光学精密工程 2023年第17期31卷 2505-2514页

作者：李冬杨凯翔盛亮李阳段宝军张美强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所) 陕西西安710024

针对GaAs光阴极像增强器在ns级选通成像中的时空特性,通过引入传输线阻抗完善了光阴极径向RLC传输模型,更准确地描述了选通过程中光快门的变化趋势,实验证实去除防离子反馈膜有利于改善光快门,使得光快门与电快门更为一致,在驱动电脉冲... 详细信息

针对GaAs光阴极像增强器在ns级选通成像中的时空特性,通过引入传输线阻抗完善了光阴极径向RLC传输模型,更准确地描述了选通过程中光快门的变化趋势,实验证实去除防离子反馈膜有利于改善光快门,使得光快门与电快门更为一致,在驱动电脉冲宽度为17.7 ns时,光快门宽度与电快门宽度的差异仅为1.1 ns;基于蒙特卡罗模拟方法,建立了光电子在分段线性快门脉冲电压驱动下经过第一近贴后的空间弥散模型,模拟结果表明:GaAs光阴极相较于S20光阴极在选通成像中的空间分辨下降更小。在20 lp/mm时,GaAs的动态空间分辨是静态空间分辨的80%,而S20光阴极不足70%,理论模拟与实验结果相一致,所建立的模型可用来分析和优化像增强器结构参数,为优化选通成像性能提供理论依据。

关键词： GaAs光阴极选通特性动态空间分辨像增强器

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基于MOOSE平台的西安脉冲反应堆多物理耦合计算研究

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核动力工程 2024年第3期45卷 14-19页

作者：胡田亮姜夺玉张信一王召浩王立鹏曹璐李达陈立新西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024 西安交通大学西安710049

反应堆中涉及一系列复杂相互作用的多物理耦合过程,随着高性能计算技术的迅速发展,基于多物理耦合的分析越来越受到重视。基于多物理耦合平台MOOSE开展了西安脉冲反应堆的稳态和瞬态多物理耦合计算研究,综合应用Picard迭代和Jacobian Fr... 详细信息

反应堆中涉及一系列复杂相互作用的多物理耦合过程,随着高性能计算技术的迅速发展,基于多物理耦合的分析越来越受到重视。基于多物理耦合平台MOOSE开展了西安脉冲反应堆的稳态和瞬态多物理耦合计算研究,综合应用Picard迭代和Jacobian Free Newton-Krylov(JFNK)方法处理多物理耦合中的非线性问题,实现了三维中子扩散时空动力学、三维固体导热和一维流体流动传热的多物理耦合计算,计算了西安脉冲反应堆2 MW稳态运行和3.45$(1$表示一个有效缓发中子份额)脉冲运行条件下的反应堆行为,得到了堆芯三维功率和温度分布计算结果,计算结果与实验结果符合较好,证明了多物理耦合的正确性。开发的多物理耦合计算方法具有几何适应性好、耦合灵活等特点,具有应用于其他小型反应堆的潜力。

关键词：多物理耦合西安脉冲反应堆 MOOSE 稳态分析瞬态分析

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强脉冲硬X射线产生技术及应用

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中国科学：物理学、力学、天文学 2023年第7期53卷 80-92页

作者：邱孟通来定国张鹏飞强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室西安710024 西北核技术研究所西安710024

强脉冲硬X射线是电子学系统抗辐射性能评估和加固不可或缺的模拟环境,另外作为一种闪光照相光源,在冲击动力学、弹道学研究领域发挥着不可替代的作用.本文总结了西北核技术研究所近年来强脉冲硬X射线的产生技术研究进展、发展趋势和应... 详细信息

强脉冲硬X射线是电子学系统抗辐射性能评估和加固不可或缺的模拟环境,另外作为一种闪光照相光源,在冲击动力学、弹道学研究领域发挥着不可替代的作用.本文总结了西北核技术研究所近年来强脉冲硬X射线的产生技术研究进展、发展趋势和应用前景,梳理了突破的核心关键技术和取得的重要进展.基于强束流物理认识和先进负载技术的进步,在大面积脉冲硬X射线方面,已经产生了辐照面积2000 cm^(2),能注量36 mJ/cm^(2)的辐射场,在系统电磁脉冲研究中发挥重要作用,并形成了产生数百毫焦大面积高强度脉冲硬X射线的技术能力;在闪光照相光源方面,发展了系列小焦斑二极管技术,在多脉冲、多分幅、多视角光源技术取得突破.这些研究成果为国防尖端科学技术研究与高新装备研制提供了支撑.

关键词：脉冲硬X射线辐射模拟闪光照相强束流二极管反射三极管

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