浅层水中沉底的两个装药爆炸的数值模拟研究

根据试验模型和试验结果,进行了浅层水中沉底的两个装药爆炸的数值模拟;通过与水中单个装药爆炸,以及无限水中两个装药同时爆炸的数值模拟结果的对比分析,研究了水底水面对沉底的两个装药同时爆炸产生的冲击波传播与相互作用的影响。结果表明:水底对冲击波压力峰值有削弱作用,水面使冲击作用冲量明显减小,冲击波相互作用压力叠加或多次冲击作用可提高爆炸威力。     

球形爆炸容器应变增长现象的极限情况

应变增长现象威胁容器安全,研究应变增长现象的极限情况对爆炸容器的安全应用非常重要。本文中开展了球形容器爆炸加载实验,获得了应变增长系数达到6.1的应变数据,并利用数值模拟分析球壳弹性变形范围内振动模态叠加形成的应变增长现象的极限情况。研究表明:(1)应变增长现象符合几何相似律,影响应变增长的因素包括扰动源类型、扰动源半径与球壳半径之比、球壳厚度与球壳半径之比、第一个应变峰等,其中扰动源参数是主要影响因素。(2)当扰动源位移被完全约束、扰动源半径等于球壳半径时,球壳上可能的应变增长系数接近12。     

爆炸处理消除大型柱壳结构环焊缝残余应力实验研究

为探讨大型耐压柱壳结构对接环焊缝焊接残余应力消除方法,根据耐压柱壳结构环焊缝焊接工艺,设计并制作了大型耐压柱壳结构对接环焊缝模拟焊接模型,并采用沿焊缝条状布药,分别进行了单、双面布药爆炸处理消除大型耐压柱壳结构对接环焊缝焊接残余应力模型实验。结果表明:大型耐压柱壳结构对接环焊缝存在较大的焊接残余应力;单、双面爆炸处理均能有效调整、消除焊接残余应力,残余应力分布明显均匀化;焊后残余应力越大,爆炸处理效果越明显,当焊接残余应力大于0.5s时,单面爆炸处理后残余应力m下降幅度在40%以上,双面爆炸处理后残余应力m下降幅度在60%以上;采用沿焊缝条状布药,爆炸处理能有效消除沿焊缝的纵向残余应力;双面爆炸处理效果优于单面爆炸处理效果。     

煤体中爆炸应力波传播与衰减规律模拟实验研究

在岩石爆破理论的基础上分析了煤体中爆炸应力波的作用机理,借助损伤力学理论探讨了煤体在 爆炸应力波作用下的损伤断裂准则。煤体中爆炸应力波传播与衰减规律模拟实验结果表明:煤体中爆炸应力 波一般包含2段波形,第1段由压缩相和拉伸相组成简单波形,第2段是由多种作用形成的复杂波形;爆炸应 力波作用下,煤体首先承受压应力,而后承受拉应力,且压缩相的作用时间较拉伸相作用时间短;煤体中爆炸 应力波的衰减速度较一般岩体中的快,实验条件下应力波衰减因数符合=3-/(1-),爆炸应力波的主要 作用是在煤体中形成少量新裂隙、激活煤体中原生裂隙并打破煤体中瓦斯气体的平衡状态。     

爆炸荷载作用下模型介质裂纹扩展试验与分析

为研究爆炸载荷作用下裂隙介质裂纹扩展规律,以含人工裂隙的有机玻璃薄板为介质,分别以炮孔中心到人工裂隙垂直距离L和人工裂隙长度D为变量,采用单发雷管爆炸加载试验模型进行试验。试验结果表明,爆炸荷载作用将使裂隙介质形成径向裂纹、翼裂纹、层裂裂纹和似层裂裂纹;人工裂隙能够阻隔径向裂纹的扩展,径向裂纹的扩展对距离L比长度D更敏感;翼裂纹是爆炸绕射波或绕射波与压缩应力波共同作用产生的,翼裂纹的长度随距离L增加而降低;入射压缩应力波与反射拉伸应力波叠加形成的净拉伸应力拉裂介质形成层裂效应、引起径向裂纹弯曲形成似层裂效应,层裂裂纹和似层裂裂纹几乎平行于人工裂隙。研究结果可为裂隙岩体爆破设计、冲击矿压防治和结构工程防护等提供理论依据。     

外爆条件下冲击波与组合壳结构的相互作用

为研究冲击波与组合壳结构的相互作用,针对带防护墙的地面直立钢筋混凝土组合壳结构,考虑结构安置于地面和周边围土2种工况,开展结构爆炸实验,分析了结构外表面冲击波荷载分布及振动特性。实验结果表明:冲击波作用下,结构外表面爆炸荷载主要产生在冲击波绕射过程,确定荷载时应考虑冲击波压力在绕射传播过程中的自然衰减;整个结构中与冲击波最早接触的构件先产生振动,而后由于结构整体参与使得振动频率降低,振动幅值减小;结构周边围土可降低防护墙迎爆部分构件的振动频率,减小防护墙和组合壳的振动幅值。     

地面和埋置爆炸土中地冲击作用分区数值模拟及试验研究

为研究爆炸条件下土中应力波的时空分布,基于黄土中接触爆炸和半埋爆炸试验,验证了ANSYS/AUTODYN软件建立的计算模型,并在此基础上开展了土中爆炸地冲击效应研究。结果表明:随着土介质深度的增加,感生地冲击峰值减小,而直接地冲击峰值增大,最终,压力和竖向应力时程曲线中的2个峰值减少为1个峰值,据此特征可将土中应力波场分为3个区域,即地表区、近地表区和中心区;当装药比例埋深为-0.05～0.075 m/kg^1/3时,随着装药比例埋深的增大,中心区迅速扩大,地表区迅速缩小,近地表区逐渐扩大;当装药比例埋深为0.1～0.4 m/kg^1/3时,地冲击作用区的分布趋于稳定;爆炸耦合进入空气和土介质中的动能受炸药类型影响,但在一定范围内,地冲击作用区角度与地面空气冲击波超压冲量和直接地冲击应力冲量之比呈线性相关关系。     

爆炸实验水池防护性能及动力学响应分析

针对爆炸实验水池强度设计问题,利用非线性动力学程序LS-DYNA对10 kg TNT爆炸后的水中冲击波传播规律及爆炸水池结构动态响应情况进行了数值模拟, 对空气桶和气泡帷幕削弱水中冲击波的能力进行了定量计算,结果表明:空气桶对冲击波峰值压力削弱作用接近50%,对比冲量削弱作用达到16.2%;气泡帷幕对壁面反射冲击波的削弱作用高达86.2%,对比冲量削弱作用达到75.6%。在此基础上进一步分析了冲击载荷作用以及结构响应机理,指出了内衬钢板和混凝土围堰的危险区域,对爆炸能量在各物质间的分配和传递规律进行了初步探索,为相关爆炸水池的工程设计提供参考。     

爆炸冲击下复合材料层合扁球壳的动力屈曲

研究计及横向剪切的复合材料层合扁球壳在爆炸冲击载荷作用下的非线性轴对称动力屈曲问题。通过在复合材料层合扁球壳非线性稳定性的基本方程中增加横向转动惯量项并引入R.H.Cole理论的爆炸冲击力,得到爆炸冲击下复合材料层合扁球壳的动力控制方程,应用Galerkin方法得到用顶点挠度表达的爆炸冲击动力响应方程,并采用Runge-Kutta方法进行数值求解,采用Budiansky-Roth准则确定冲击屈曲的临界载荷,讨论了壳体几何尺寸对复合材料层合扁球壳冲击屈曲的影响;数值算例表明,此方法是可行的。     

隔振沟对爆炸塔周边地表振动的影响

对内径2m、壁厚0.4m 的椭球封头爆炸塔进行有、无隔振沟条件下的对比爆炸实验,并监测塔体 周边6个测点的地表竖向及水平方向的振动速度。研究结果表明:地表质点的振动持续时间小于0.2s,竖向 振动频谱在20~500Hz范围内,水平方向振动频谱则在200~800Hz范围内;隔振沟使水平方向振动幅度衰 减至原来的1/10,对竖向振动幅度衰减至原来的1/4~1/3,对地表振动频率无明显影响;爆炸塔隔振沟的深 度为1m 时,对爆炸地震波无任何衰减作用,仅当深度达到1.5~2.0倍瑞利波波长时(5.6~7.5m)才会产 生明显的隔振效果。     

复合射孔爆燃气体压裂裂缝起裂扩展研究

结合线弹性断裂力学的裂缝尖端应力强度因子判据,建立了复合射孔爆燃气体压裂裂缝的起裂扩展模型,通过建立与多个变量相关的缝内气体压力分布函数,利用迭代法实现了模型的数值求解,获得了缝内气体压力分布随时间的动态变化规律,并分析了不同特征参数对裂缝起裂扩展与止裂过程的影响。实例计算结果表明:(1)随着裂缝扩展的进行,爆燃气体流动尖端与裂缝尖端经历了由重合到不重合再到重合的过程;(2)地应力越大,裂缝起裂扩展越困难,爆燃气体有效致裂作用时间越短,最终得到的裂缝扩展长度也越小;(3)初始裂缝越长,裂缝更容易起裂扩展,爆燃气体能量利用率越高,裂缝扩展更长;(4)岩石断裂韧性的改变对裂缝起裂、止裂和裂缝扩展长度没有明显的影响;(5)升压速率越小,爆燃气体有效致裂作用时间越长,最终裂缝扩展也更长,但对裂缝起裂压力与止裂压力几乎没有影响。     

SINGULAR PERTURBATIONS FOR A CLASS OF BOUNDARY VALUE PROBLEMS OF HIGHER ORDER NONLINEAR DIFFERENTIAL EQUATIONS

ＳＩＮＧＵＬＡＲ　ＰＥＲＴＵＲＢＡＴＩＯＮＳ　ＦＯＲ　Ａ　ＣＬＡＳＳ　ＯＦ　ＢＯＵＮＤＡＲＹ　ＶＡＬＵＥ　ＰＲＯＢＬＥＭＳ　ＯＦ　ＨＩＧＨＥＲ　ＯＲＤＥＲ　ＮＯＮＬＩＮＥＡＲ　ＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬ　ＥＱＵＡＴＩＯＮＳＳｈｉＹｕａｎｉｎｇ（史玉明）...     

Twist viscosity of mixtures of low molar mass nematics

Measurements of the twist viscosity, γ₁(DLS) and twist elastic coefficient, K₂₂(DLS) by electric-field-dependent dynamic light scattering (EFDLS) are reported for low molar mass nematics (LMMNs) 4′-heptyl-4-cyanobiphenyl (7CB) and 4′-octyl-4-cyanobiphenyl (8CB), and their binary mixtures at several temperatures in the nematic state. The results are compared with values (γ₁(Rheol)=α₃–α₂) computed from rheological measurements of the Leslie viscosities α₂ and α₃. For the binary mixtures, at each temperature, the measured twist viscosity γ₁(DLS) and corresponding twist elastic constant K₂₂(DLS) show approximately a linear additive dependence on concentration. The calculated twist viscosity, γ₁(Rheol), agrees with γ₁(DLS) for the pure components, but is significantly smaller for the binary mixtures. Our observations appear to be consistent with a recent report of a discrepancy between values of the tumbling parameter λ, determined using a small-strain oscillatory optical technique, vs those measured by a rheological method. These results suggest that, in the rheological measurements at large strains, the rate of director rotation for mixtures may be affected by a flow-induced change in structure, e.g., shear-induced biaxiality. Received: 17 March 2000 Accepted: 17 July 2000     

Determination of expression of continuous damage parameter for non-ageing materials under constant tensile load

Under constant uniaxial tensile load continuous damage parameter for non-ageingbrittle materials may be expressed asω(p/A_0)=g(p/A_0)+f_1(P/A_0)f_2(t)The determination of the expression for g(P/A_0) had been pointed out by[4].But howto determine the expressions for f_1(P/A_0)andf_2(t),the solution to this problem is notyet in sight.Now the solution to this problem is given by the present paper.This paper pointsout f_1(P/A_0)f_2(t)=Φ(P/A_0)t and the method of the determination of the expressionfor Φ(P/A_0).     

In the Chapman-Enskog Expansion¶the Burnett Coefficients Satisfy¶the Universal Relation ω3+ω4+θ3= 0

The Chapman–Enskog expansion when applied to a gas of spherical molecules yields formal expressions for the stress deviator P and energy-flux vector q, P=μP ⁽¹⁾+μ² P ⁽²⁾+…, q=μq ⁽¹⁾+μ² q ⁽²⁾+…. The Burnett terms P ⁽²⁾, q ⁽²⁾ depend on 11 coefficients ω _i , 1≦i≦6, θ&; _i , 1≦i≦ 5. This paper shows that ω₃+ω₄+θ₃= 0.     

甲烷及其氟氯代物在TATB晶体表面吸附的模

采用Discover/MaterialStudio中的分子动力学方法(COMPASS力场、NVT)及结构优化方法,模拟了甲烷及其氟氯代物(共15种化合物)在TATB超胞的(001)、(100)及(010)晶面的吸附作用。结果表明:(1)TATB晶面与大多数分子相互作用的强弱次序为:(010)(100)(001),这可能与晶面结构差异及氢键的形成有关;(2)三种晶面上,吸附能最大(为负值)的都是CH4、CF4,表明如果氟聚合物中氢或氟的含量过高均可能导致聚合物与TATB相互作用减弱。     

中国电测理论和应用技术发展十年

电测是实验力学的一个大的分支.十年来,在理论和应用技术研究方面都得到了很大的发展,这篇综述包括了四个方面:(1)电测理论研究的进展;(2)电测元件及应用技术的发展;(3)当前电测工程应用有发展前途的几个方面;(4)电测未来发展的展望.文中力图给出中国有关上述标题内容研究的概貌.     

An optimized Schwarz method with two‐sided Robin transmission conditions for the Helmholtz equation

Optimized Schwarz methods are working like classical Schwarz methods, but they are exchanging physically more valuable information between subdomains and hence have better convergence behaviour. The new transmission conditions include also derivative information, not just function values, and optimized Schwarz methods can be used without overlap. In this paper, we present a new optimized Schwarz method without overlap in the 2d case, which uses a different Robin condition for neighbouring subdomains at their common interface, and which we call two‐sided Robin condition. We optimize the parameters in the Robin conditions and show that for a fixed frequency an asymptotic convergence factor of 1 – O(h^1/4) in the mesh parameter h can be achieved. If the frequency is related to the mesh parameter h, h = O(1/ω^γ) for γ?1, then the optimized asymptotic convergence factor is 1 – O(ω^(1–2γ)/8). We illustrate our analysis with 2d numerical experiments. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

Universal Attractors¶for the Navier-Stokes Equations¶of Compressible and Heat-Conductive Fluid¶in Bounded Annular Domains in ℝn

This paper is concerned with the dynamics for the Navier-Stokes equations for a polytropic viscous heat-conductive ideal gas in bounded annular domains Ω _n in ? ⁿ (n= 2, 3). One of the important features of this problem is that the metric spaces H ⁽¹⁾ and H ⁽²⁾ we work with are two incomplete metric spaces, as can be seen from the constraints θ >0 and u> 0, withθ and u being absolute temperature and specific volume respectively. For any constants δ₁, δ₂, δ₃, δ₄, δ₅ satisfying certain conditions, two sequences of closed subspaces H ^{( i )} _δ?H ^{( i )} (i= 1,2) are found, and the existence of two (maximal) universal attractors in H ⁽¹⁾ _δ and H ⁽²⁾ _δ is proved.     

岩盐用作路基填料的力学性质试验

通过试验,研究了察尔汗岩盐用作路基填料的压实特性、抗压强度以及循环荷载下的变形性状。主要探讨了岩盐试样中细粒含量比例对试样压实特性的影响规律;天然岩盐抗压强度的大小分布,以及岩盐抗压强度与粒径、干密度、含水量的关系;交通循环荷载作用下,岩盐的动应变发展情况等。这些结论对盐湖公路建设具有一定的指导意义。