计入气穴的水下爆炸作用下结构流固耦合三维数值模拟

水下爆炸在结构物面附近产生的气穴现象,严重影响水下爆炸作用下的流固耦合动响应,是舰船水下爆炸领域的难点,传统的边界元方法、有限元方法(FEM)难以解决水下爆炸气穴现象这类强非线性问题．针对此问题,计及流体中的气穴现象,考虑流体的可压缩型,忽略流体粘性,建立水下爆炸瞬态强非线性流固耦合三维数值模型,采用流体谱单元方法(SEM)和结构有限元方法求解该模型．计算结果表明:相对有限元法,谱单元法具有更高的计算精度,且谱单元解与解析解、试验值吻合良好．在此基础上,结合ABAQUS软件,分别探讨三维球壳、船体板架在水下爆炸作用下的瞬态流固耦合机理,给出气穴区域及其对水中结构物动响应的影响特征,旨在为舰船水下爆炸瞬态流固耦合问题的相关研究提供参考．     

地下结构物在爆炸冲击波作用下的动力分析

提出了一种求解任意形地下结构物在爆炸冲击波作用下的动应力集中问题的半解析方法．爆炸冲击波以平面SH波的形式入射,并用Fourier变换方法将其转换到频域,不同形状地下结构物的导纳函数由复变函数和保角映射的方法求得．利用Fourier逆变换,进一步合成得到时域中的地下结构的动力响应,最后,对正方形、三角形及马蹄形孔洞附近的动应力集中系数作了数值计算,并给出了具体结果．     

船体梁在水下近距爆炸作用下反直观动力行为的相似分析

针对漂浮船体梁结构在船舯底部近距爆炸作用下最终呈现的反直观中垂破坏现象进行了研究．首先以单发MK48鱼雷击沉DD973驱逐舰的实船打靶试验为例,建立了该问题的物理仿真模型,将水下爆炸冲击载荷的指数衰减段、倒数衰减段、倒数衰减后段和负压段压力精确加载到梁单元节点上进行求解,其中考虑了流固耦合效应、附连水质量以及重力和浮力变化的影响．之后利用相似理论对实船结构和箱型梁实验模型在中部下方近距爆炸作用下的整体动力响应进行分析,得到了决定船体梁中垂和中拱变形的相似参数及采用Rn数表示的理论预报公式,同时分析了各相似参数的物理意义和影响规律．     

水下爆炸气泡融合动态特性研究

在自然界中,气泡融合是一种重要的物理现象．基于势流理论,采用边界积分法,对水下爆炸气泡融合进行数值模拟研究．依据已有的数值研究成果和实验数据,建立气泡融合三维动力学数值模型,数值模拟结果与实验值吻合良好．应用该文开发的三维计算程序,分析距离、水深等特征参数对气泡融合动态特性的影响,得到了一些规律性的曲线和结论,旨在为水下爆炸气泡融合机理和动态特性研究提供理论参考．     

一个反应方程的解与blow—up问题

本文用上、下解的方法讨论了一个推广的核反应数学模型的解的存在性及在有限时刻爆炸（ｂｌｏｗ－ｕｐ）的问题．     

一类含梯度项的二阶半线性椭圆型方程的爆炸解

本文运用非线性变换、摄动方法结合上、下解方法得到了一类含梯度项的二阶半线性椭圆型方程爆炸解的存在性．     

一类离散的非线性爆炸方程平衡点的稳定性

本所研究的非线性爆炸方程实质上是由可数无穷多个彼此相互关联的非线性常微分方程所组成的自治系统，它刻划了在只有基本粒子与i-粒子(i≥1)进行碰撞反应的系统里，粒子增长过程中密度随时间变化规律。本证明了如果系数满足一定的假设，那么在爆炸占优的条件下，这一系列的平衡点在Lyapunov意义下是稳定的．     

用步进应力加速寿命试验法分析爆炸螺栓的可靠性

本文通过对爆炸螺栓进行步进应力加速寿命试验分析 ,得到爆炸螺栓可靠寿命的估计 ,从而确定爆炸螺栓的可靠性     

随机环境中依赖年龄分枝过程的爆炸问题

讨论了随机环境中依赖年龄分枝过程中的爆炸问题,得到了过程爆炸的判定定理以及关于两个过程爆炸的比较定理.     

函数的应用

1．本单元重、难点分析 本单元的重点：通过用“二分法”求方程的近似解,体会函数的零点与方程根之间的联系。初步形成用函数观点处理问题的意识;认识指数函数、对数函数、幂函数等函数模型的增长差异,体会直线上升、指数爆炸与对数增长,应用函数模型解决简单的实际问题．     

带对流项的非线性椭圆型问题爆炸解的存在性与渐近行为

设Ω是RN(N≥3)中的C2有界区域,对带负对流项的情形,对更广泛的非线性项,构造一种新型的非线性变换将爆炸解问题,转化成等价的带奇异项的Dirichlet问题,应用极大值原理得到了爆炸解问题解的最小爆炸速度.应用三种摄动方法,结合上下解方法、二阶椭圆型偏微分方程的估计理论得到了爆炸解的存在性.特别允许非线性项的系数不仅在Ω的内部子区域恒为零而且在Ω上可适当无界.随后再应用摄动方法,将所得结果推广到RN,得到了整体爆炸解的存在性以及在无穷远附近的最小爆炸速度.而对带正对流项的情形,对更广泛的非线性项,构造爆炸上下解-u和u-在Ω上满足u-≤-u,得到了爆炸解u的存在性且在Ω上满足u-≤u≤-u.     

带对流项的非线性椭圆型问题爆炸解的存在性与渐近行为

设Ω是RN（N≥3）中的C2有界区域,对带负对流项的情形,对更广泛的非线性项,构造一种新型的非线性变换将爆炸解问题,转化成等价的带奇异项的Dirichlet问题,应用极大值原理得到了爆炸解问题解的最小爆炸速度.应用三种摄动方法,结合上下解方法、二阶椭圆型偏微分方程的估计理论得到了爆炸解的存在性.特别允许非线性项的系数不仅在Ω的内部子区域恒为零而且在Ω上可适当无界.随后再应用摄动方法,将所得结果推广到RN,得到了整体爆炸解的存在性以及在无穷远附近的最小爆炸速度.而对带正对流项的情形,对更广泛的非线性项,构造爆炸上下解u和u在Ω上满足u≤u,得到了爆炸解u的存在性且在Ω上满足u≤u≤u.     

用步进应用加速寿命试验法分析爆炸螺栓的可靠性

本通过对爆炸螺栓进行步进应力加速寿命试验分析，得到爆炸螺栓可靠寿命的估计，从而确定爆炸螺栓的可靠性。     

带有碰撞爆炸的离散的凝结方程密度守恒解的唯一性

在条件aij≤Amin{i，j}，i，J≥1(其中A是非负常数)成立的情况下，证明了带有碰撞爆炸的离散的凝结方程的密度守恒解是唯一的，所获得的结论改进了已有的结果．     

基于分形维数的爆炸分散过程中液体破碎特征提取

应用高速摄像仪对液体的爆炸分散实验过程进行了拍摄,得到了液体爆炸分散过程的时间序列.通过对灰度图像分形维数的分析,揭示了液体爆炸分散过程的机理.     

考虑事故风险损失的爆炸物品经济生产批量模型研究

爆炸物品在储存过程中容易发生爆炸事故,因此爆炸物品生产企业对其生产批量进行决策时必需考虑由此带来的风险损失.在给出爆炸物品事故风险损失度量方法的基础上,建立了爆炸物品的经济生产批量模型,并利用Matlab软件给出了模型的求解方法.为相关企业合理制定生产批量决策提供了理论依据.     

泡沫覆盖层对水下爆炸气泡射流防护机理缩比试验研究

水下爆炸会对水中结构物造成严重威胁。柔性覆盖层或夹层板能够降低水中结构物水下爆炸冲击响应，因此成为研究的热点。以往的研究多集中于覆盖层对冲击波的防护机理，适用于较远距离的水下爆炸情况。近距离水下爆炸除了冲击波外，爆炸气泡溃灭时产生的朝向结构物的高速水射流更为致命。该文针对这种情况，基于量纲原理，推导缩比相似关系，通过缩比模型水下爆炸试验发现了覆盖层表面空化微气泡群对爆炸气泡形成高速水射流过程产生干扰，提出了泡沫覆盖层钢板水下爆炸气泡射流防护机理。     

微米级玉米粉尘爆炸能量传播数学模型研究

为探讨微米级玉米粉尘爆炸能量随时间、空间变化规律,基于量纲分析"π定理"构建微米级玉米粉尘爆炸能量传播数学模型.研究表明:通过选取与爆炸火焰相关的基本量纲与导出量纲,提出了表征爆炸强度的"玉米粉尘爆炸能量系数",构建了微米级玉米粉尘爆炸能量传播数学模型.采用水平管道粉尘爆炸实验装置,测得不同时刻微米级玉米粉尘爆炸火焰传播距离,推算出水平管道空间内"玉米粉尘爆炸能量系数"为0.143.通过模型参数关系合理性检验、模型参数幂指关系检验及导出量纲选取完备性检验,验证了模型的科学合理性.微米级玉米粉尘爆炸能量传播数学模型的建立不仅为粉尘爆炸强度特性研究提供了理论基础,也对玉米粉尘爆炸事故危险等级评估具有重要意义.     

非线性椭圆型问题爆炸解的存在性

应用摄动方法,古典上、下解方法,对含更广泛非线性项的问题(P-)-△u=k(x)f(u)-｜↓△u｜^q,x∈Ω,u｜δΩ= ∞到爆炸解的存在性．特别允许非线性项的系数k(x)不仅在Ω的子区域上可恒为零,而且在Ω上适当无界;而对问题(P )△u=k(x)f(u) ｜↓△u｜^q,x∈Ω,u｜δΩ= ∞仅得到了当k(x)∈C^a(Ω^-)且k(x)＞0,x∈Ω^-时爆炸解的存在性．     

挥发分对煤尘爆炸特性影响研究

为了研究挥发分对煤尘爆炸的影响,利用FCY-II粉尘云最低点火能测定仪和水平玻璃管煤尘爆炸试验系统,测定了不同挥发分含量的煤尘爆炸最小点火温度和爆炸产生的最大火焰长度,分析了挥发分对煤尘爆炸最低点火温度影响,即通常情况下挥发分含量越大,最低点火温度越高,个别煤样不符合此规律,是因为水分含量过高,对煤尘爆炸起到抑制作用.选用合适的湍流及燃烧的数学理论模型,应用CFD软件模拟不同挥发分含量下煤尘爆炸的最大火焰长度,模拟结果与试验数据比对,误差均20%,说明数值模拟结果可靠,模拟手段可行,为划分爆炸等级和制定防爆措施提供参考依据.