对一组有机玻璃粒子速度测量波形的拉格朗日分析

在气炮装置上,运用电磁法测量了一组有机玻璃材料中的粒子速度波形,对这组波形运用拉格朗日分析方法计算了对应的应变波形、应力波形,得到了加、卸载全过程的应力-应变路径,揭示出有机玻璃材料与应变速率相关的弹-塑性本构关系的特征。     

低冲击加载下JOB-9003炸药的反应阈值

发展了一种研究炸药反应阈值的实验方法和分析技术:采用火药炮发射飞片的加载技术产生低冲击加载压力,应用电磁粒子速度计测量JOB-9003炸药后界面与PMMA之间界面粒子速度。通过分析界面粒子速度曲线,得到了低冲击加载下炸药与PMMA之间的界面粒子速度历史,获得了入射压力与未反应和反应后的界面粒子速度之间的u_p-p关系。JOB-9003炸药在低冲击加载下的化学反应阈值和点火阈值分别为1.42、2.62 GPa。     

有机玻璃中球形应力波传播的分析

基于球形发散波实验技术及圆环型电磁粒子速度测试技术,采用0.125 g TNT当量的微型炸药作为爆炸源,对填实爆炸下有机玻璃中球形波的传播规律进行了实验研究,并基于粒子速度波形进行了分析。结果表明:粒子速度峰值及粒子位移峰值符合指数衰减规律,粒子速度、位移峰值的衰减指数分别为1.34和1.28;负向粒子速度峰值随比距离的增加有先增大后减小的趋势;基于强间断假设得到的低压(小于1 GPa)下径向压力峰值-粒子速度峰值关系与一维应变下得到的σ-v Hugoniot曲线吻合较好;采用变模量模型假设,结合粒子速度数据反演的有机玻璃弹性模量E=(6.40±0.64)GPa、体积模量K=(7.12±0.71)GPa、剪切模量G=(2.37±0.24)GPa。     

TATB基钝感炸药JB-9014的冲击起爆反应增长规律

采用铝基组合式电磁粒子速度计技术,通过一维平面冲击实验研究了JB-9014炸药的冲击起爆反应增长规律,获得了11.33～14.18 GPa不同初始入射冲击压力下JB-9014炸药撞击界面及其内部不同深度处冲击前沿的波后粒子速度,进而得到粒子速度-时间波剖面图,并拟合得到未反应JB-9014炸药的Hugoniot关系。此外,根据冲击波跟踪器所测波形获得了不同冲击压力下的到爆轰时间及距离。     

二维电磁粒子速度计

电磁粒子速度计方法最初应用在炸药内爆轰参数的粒子速度测量。以后又应用于惰性介质和岩石。最近,该方法发展为解决多种问题。     

固体介质中球形发散波的实验装置

建立了用于固体介质中球形发散波传播规律研究的实验技术 ,球形波源是当量为 0 .12gTNT和 0 .4 9gTNT的微型炸药球 ,波后粒子速度测计是圆环型电磁粒子速度计。用该实验和测量系统在有机玻璃和花岗岩中进行了大量的实验研究 ,实验的重复性很好。利用微型炸药球可在较小的样品中模拟较大比距离范围内的波传播。利用圆环型电磁粒子速度计可使输出信号幅度不受波强度因几何发散而快速衰减的影响 ,而且信号输出反映了波面上一条圆环线处介质动力学状态的综合平均结果。该技术的这些突出优点对研究固体介质 (特别是非均匀固体介质 )中球形发散波传播规律和相应的材料动力学特性研究具有重要意义。圆环型电磁粒子速度计测量技术同样适用于固体介质中圆柱形发散波的情况。     

用改进的基于质点速度测量的拉格朗日分析方法研究尼龙动态力学特性

采用改进的基于质点速度波形测量的拉格朗日分析方法,研究了率型材料的动态力学性能.首先用高磁感应强度的钕铁硼强滋材料研制出新型磁电式粒子速度计,其性能高于前人文献所报道的性能.其次,在理论分析和数值模拟的基础上得出,用实测的质点速度波形来求应力波形时,实测的应力边界是不可缺少的.在实际研究中,要同时测得质点速度以及应力量...     

轴对称电磁传感器的计算方法

轴对称电磁传感器是测量绝缘材料内部波后粒子速度和导体自由面速度剖面门有效方法之一。它具有结构简单、使用方便和成本低廉等特点。1973年,J.N.Fritz和J.A.Morgan发展了这种传感器。     

新型二维发散波电磁粒子速度计的设计初探

为探索发散波作用下粒子速度二维电磁测试方法,研究了脉冲电流作用下Helmholtz线圈磁场特性,设计了新型二维发散波电磁粒子速度计构型.通过有机玻璃试验样品中粒子速度的一维和二维电磁测试对比实验,表明新型二维发散波电磁粒子速度计可以为具有分界面、沟槽或节理的非均匀分层介质中的发散波传播规律研究提供有效的测试手段.     

双磁场IMPS粒子速度测试系统

动载下材料横向行为的直接实时测量,对于全面了解材料响应及其机理有重要意义。本文介绍了自行研制的双磁电磁ＩＭＰＳ粒子速度测试系统的工作原理、结构性能及初步实验结果。该装置基于Ｆａｒａｄａｙ电磁感应定律,可实时测量多点斜碰撞产生的纵向和横向质点速度波形,从而解决了压剪炮试验中的ｓ波测量问题。     

一种研究炸药反应阈值的新方法

应用火药炮发射飞片产生低冲击压力的加载方法,采用组合式电磁粒子速度计测量不同加载压力情况下的炸药内部粒子速度,发展了一种用粒子速度与加载压力关系分析炸药反应阈值的新方法,获得了低冲击作用下JOB-9003炸药的反应阈值。研究表明,JOB-9003炸药的化学反应阈值和点火阈值分别为1.33GPa和1.87GPa,炸药的反应阈值与厚度无关。该研究方法为炸药安全性的研究提供了一些新的思路,研究结果可以为炸药安全性评估提供有益的参考。     

电磁加速等离子体喷涂技术的原理分析

对自行研制的电磁加速等离子体喷涂技术（Electromagnetically accelerated plasma spraying,EMAPS）从原理上进行了分析,建立了等离子体的运动方程,得到了脉冲电流作用下等离子体上任一点的磁感应强度的计算公式和等离子体及它所压缩周围空气的速度表达式;并分析了粉末粒子与冲击波的相互作用,得到了粉末粒子的喷涂速度与喷枪长度、粉末粒子直径以及电流强度之间的关系;同时还对喷枪的长度进行了设计。     

基于数字粒子图像的细水雾全场速度测量

水文通过利用激光片光照明细水雾喷雾场和采用数字成像系统获取了喷雾粒子的运动轨迹图像，进而通过研制相应的图像处理和分析软件，重建了细水雾雾场粒子的速度分布，本方法是直接对流场中的粒子成像。因而测量时无需施加示踪粒子对数字成像系统的图像获取速度要求不高，且在图像数据的分析处理方面不像DPIV技术的互相关算法，对示踪粒子的数密度有一定的限制，因此，本方法可用于不宜添加示踪粒子或流场中粒子数密度较低的喷雾场或其它两相流场中粒子速度场的测量。     

用组合式电磁粒子速度计研究JOB-9003炸药的冲击起爆过程

用组合式电磁粒子速度计研究了JOB-9003炸药在不同冲击压力下的起爆过程。粒子速度计所测波形较好地反映出了炸药中冲击波向爆轰波的转变过程。对冲击波跟踪器所测波形的分析表明,冲击压力为4.9 GPa时,JOB-9003炸药冲击转爆轰的距离和时间分别为xD=6.06 mm和tD=1.13 s,当冲击压力增加到 5.8 GPa时,转爆轰的距离和时间减小为xD=5.66 mm和tD=1.01 s。     

激光双焦点测速中同一粒子的判别——一种研究气流湍流新方法的探讨

本文介绍了对激光双焦点技术的研究结果。从理论上分析了在该技术中,粒子依次穿越焦点的概率,提出了实际测量这种概率的逻辑判别方法。这样,解决了激光双焦点测速中同一粒子的判别问题而且对从拉格朗日观点研究湍流扩散提供了一种新的手段。文中给出了拉格朗日相关系数与同一粒子穿越概率的关系式和该技术对空气自由射流速度测量的结果。     

线黏弹性球面发散应力波的频率响应特性

基于线黏弹性球面波Laplace域的理论解, 得到了不同传播距离处粒子速度、粒子位移、应力、应变等力学量的传递函数。以标准线性固体模型为例, 重点讨论了粒子速度频率响应函数的传播特征, 指出随着传播距离的增加, 粒子速度幅频响应函数的高频响应会低于低频响应, 而在理想弹性条件下, 粒子速度幅频响应函数的高频响应一直高于低频响应。以弹性半径为0.025 m的空腔爆炸为例, 采用Laplace数值逆变换方法对粒子速度波形的演化进行了分析, 给出了粒子速度强间断幅值及粒子速度峰值随传播距离变化的衰减规律曲线, 指出黏弹性介质中粒子速度幅值的衰减曲线介于理想弹性介质中粒子速度幅值衰减曲线和黏弹性介质中粒子速度强间断幅值衰减曲线之间。     

双反射技术对自由射流三维速度场的测量及显示

应用摄影测量和图像处理技术对自由射流的三维速度场进行了ＰＩＶ测量。构造了一种全新的双反射测量技术，使得二维测量中的多点同步和空间定位得到解决和提高。在精确计算了水与空气的折射关系之后，两幅像片间的同名点寻找更加可靠。重建和再现了ＰＩＶ中射流的连续三维瞬态粒子分布场和速度矢量场。     

全场测速技术进展

速度场测量技术的研究在流体力学和空气动力学中具有极高的学术意义和实用价值．文中归纳介绍了近十多年来人们积极探索的各种全场测速新技术,特别是激光诱导荧光高速流场测试技术、二维粒子跟踪和粒子图象测试技术以及三维测速的最新进展      

基于光流算法的粒子图像测速技术研究和验证

光流测量技术作为一种新的空气动力学实验技术,以其像素级分辨率的矢量场测量优势获得广泛的应用。光流测量技术使用光流约束方程,配合平滑限定条件,可以进行速度场测量,获得高分辨率的全局矢量场。本文首先通过研究积分最小化光流测速理论和算法,采用C++编写光流速度测量程序;然后通过三种典型的人工位移图像对光流计算程序进行了验证,并将结果和标准位移分布进行比对分析,以指导如何在实际应用中获得高精度光流速度场;最后进行小型风洞后向台阶实验,利用高速相机拍摄示踪粒子图像,使用光流计算程序获得速度矢量场,同采用互相关算法的粒子图像测速计算结果相比较,体现出光流计算方法像素级分辨率的矢量场测量优势。     

地下爆炸地震波的数值模拟及震源函数的研究

利用广义反射、透射系数矩阵和离散波数方法 ,计算了水平分层花岗岩介质中近场 (十几公里 )范围内三次地下爆炸的地表粒子速度垂直分量波形 ,并通过对实测波形的拟合 ,得到了地下爆炸激发的地震震源函数。