美国星球大战(SDI)计划中所用激光武器破坏导弹壳体的两种方案——烧

引言美国星球大战计划中所用定向能武器摧毁敌方弹道导弹壳体的破坏机理有两种:一种认为是烧蚀作用;另一种则认为是层裂作用.这两种破坏机理是截然不同的,因之对激光武器的要求也不相同.美国洛斯阿拉莫斯实验室(LANL)和利物莫尔实验室(LLNL)分别代表着这两种破坏机理的研究者,各自研究着为了实现这种目的的定向能激光束武器.LANL研究的是射频直线加速器(Radio Frequency LinearAccelerator)(Linac)式的自由电子激光器;LLNL...     

第四次国际百万高斯磁场产生及有关论题学术会议简迅

百万高斯会议是关于强磁场,尤其是以炸药为能源的爆炸磁压缩装置和爆炸电流发生器的系列性专业国际学术会议本次会议于86年7月14日至17日在美国新墨西哥州圣塔菲市召开,共有十一个国家243人参加,交流论文近110篇,大多数来自美国和苏联。我国有三人与会,宣读了西南流体物理研究所关于小型爆炸电流发生器的研究论文。会后组织参观了美国洛斯阿拉莫斯(LANL)圣地亚(SNL)及空军武器实验室(AFWL)等单位。     

烟囱破坏现象的模型实验研究

前言在地震作用下,对于烟囱破坏现象的解释,目前存在着两种看法。一种观点认为,大多数烟囱在地震作用下的破坏主要是由于水平地震力引起的,只是在高烈度区,竖向地震力有较大的影响;而另一种观点则认为水平地震力虽然对烟囱破坏有一定影响,但烟囱破坏的主要原因是竖向地震力造成的。持后一种观点的人,以水平地震力不可能使烟囱出现多道裂缝,特别是水平地震力很难解释烟囱上端出现裂缝这一事实。认为作为烟囱破坏后出现的多道裂缝,只可能是由竖向地震力造成的。     

摩擦学研究的未来方向

最近美国国家科学基金会(NSF)举行了一次专题讨论会,邀请来自学术界,美国联邦实验室和私营工业的国际公认的摩擦学家的一个小组。讨论和建议了摩擦学基础研究的未来方向。讨论会后接着举行了美国机械工程师协会(ASME)美国润滑工程师协会(ASLE)的摩擦学会议(1986年10月20—22日),(Pittsburgh,PA),会上邀请来自私营工业的代表们评价专家们的建议,并提出他们各相应工业的研究需要。在所讨论的许多研究课题之中,强调4个特殊的领域是需要立即注意的。它们是:①摩擦、磨损和破坏的预报模型;②润滑的微观和化学观点;③微观层次上磨损的机理和预防;④高温应用的材料和润滑剂。 注意到这些领域中的许多是极其复杂的,并且可能得益于大学、联邦实验室和私营部门多学科之间的小组的协作。到会者表达了一种观点,那就是非常需要把基础研究成果传递到工业用户手中。     

冰激振动中的锁频共振分析

冰激振动(ice-induced vibration, IIV)中的锁频共振严重威胁结构安全, 恶化人员工作环境,然而对其机理的认识仍然不清.本文基于作者和合作者以前建立的一个冰间歇破坏型IIV模型(黄国君和刘鹏飞,2009)对柔性结构的锁频共振机理进行了理论研究.应用该模型预报了发生在一个冰速区间内的锁频共振现象,并研究了结构和冰特性参数:结构阻尼和刚度以及冰的压缩刚度和冰破坏的破坏区长度、韧脆转换速度和随机性对IIV及锁频共振的影响,在此基础上探索了锁频共振机理. 研究表明: 在锁频共振冰速区间内,结构响应和冰力主频都锁定在结构固有频率,然而不同冰速下的频谱结构和振动形态各异,从常规单频共振到多频共振、从等幅振动到振幅周期性变化的拍振动,呈现出丰富的动力学特征;结构和冰特性参数可改变锁频共振冰速区间的长度和位置以及结构振幅,冰破坏的随机性和应变率效应发挥着一种竞争作用;锁频共振来源于冰破坏的应变率效应,其力学机制是频率调制和对结构-冰动能传递的非对称性正反馈效应放大的双重作用,本文分析揭示的这一新的锁频共振机理属于耦合振动,与传统的负阻尼自激振动机制有着本质区别.本文分析结果及对锁频共振机理的认识有助于相关实验研究和冰区结构设计以及IIV减振技术的研发.      

电磁加载下的高能量密度物理问题研究（续1）

3电磁加载高能量密度物理研究进展3.1Z箍缩内爆ICF研究3.1.1Z箍缩内爆等离子体负载的构形—真空黑腔和动力黑腔利用Z箍缩内爆等离子体进行惯性约束聚变(ICF)研究,最初来自1973年Turchi和Bak-er[9]提出的电磁内爆概念,这里包含着两条不同的途径:一是类似于武器的概念,利用高速内爆的固体套筒压缩其内部的热核材料达到高温、高密度状态,发生热核点火。例如俄罗斯实验物理院利用爆炸磁压缩强磁场发生器(MC-1)进行的工作,以及美国Los Alamos实验室的Athena计划等。这条途径的困难在于内爆后期固体套筒流体动力学不稳定性发展严重,很难把…     

SPIE 会议文集 1163卷——条纹图分析

1 相移技术场移云纹:一种绝对值测量的新技术(A.J.Boehnlein等,美国工业技术研究所)。正弦位相调制的激光二极管干涉仪(带有能抑制外部干扰的反馈控制系统)(O.Sasaki等,日本Niigata大学)。动态条纹投影非接触式测量(M.M.Shaw等,英国Liverpool工学院)。用杨氏条纹鉴相器的高精度延迟测量(S.Nakadate,日本东京工业大学)。六闪光(Hexflash)位相分析实例(L.N.Mertz,美国Lockheed研究实验室)。     

冲击荷载下层状板岩拉伸破坏及能耗规律研究

为探究层状板岩动态破坏机理及能耗规律,通过分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar)系统和高速摄像仪开展了巴西劈裂试验。研究了不同层理角度和加载率下板岩动态拉伸能量耗散规律以及岩体破坏模式、破坏过程与能量耗散之间的关系。通过研究得到如下主要结论:(1)随着加载率的提高,板岩动态拉伸强度和耗散能密度均呈现指数增长的趋势;(2)当层理角度θ为0°时,岩体主要是沿层理面拉伸破坏,破裂面形成破裂带,耗散能低;当层理角度θ为15°时,破裂面为剪切破裂带,而θ为30°和45°是拉剪复合破坏,两者耗散能较高;当层理角度θ为60°、75°、90°时,岩样主要是沿非层理面拉伸破坏,破裂面形成环状和中心起裂两种,耗散能最大;(3)随着加载率的提高,岩体耗散能密度越大,岩体吸收的能量越多,分形维数D值越大,岩体越破碎。     

早龄期混凝土抗裂性环形试验研究进展

早龄期混凝土极易在限制收缩条件下产生裂缝进而影响结构的安全性、耐久性和适用性,因此提供一种简单有效的方法来评估早龄期混凝土在限制收缩条件下的抗裂性,就显得非常重要.由于能够提供一定的约束刚度并易于实验室操作,限制收缩环形试验被广泛应用到混凝土在限制收缩条件下的抗裂性评估.主要从限制收缩环形试验的发展、破坏机理、影响因素三方面进行阐述.通过限制收缩环形试验进行不同目的的混凝土试验研究,推动了限制收缩环形试验的不断发展;破坏机理主要有最大拉应力理论以及基于断裂力学的断裂能机制预测混凝土的开裂;环形试验的影响因素主要有试件几何尺寸,边界条件,混凝土材料性能以及预制裂缝四个方面.最后介绍了一种椭圆环试验方法,可有效评估高约束度下混凝土的抗裂性.     

激波管实验和果冻实验界面不稳定性数值计算

运用算子分裂技术,增加二阶空间中心差方法和两步Rung-Kutta时间推进方法计算动力学粘性以及热流部分对流场的影响,将可压缩多介质流体动力学高精度欧拉计算方法MFPPM发展到适用于NS(Nayier Stokes)方程的可压缩多介质粘性流体计算方法MVPPM.通过与界面不稳定性实验结果的比较,来检验计算方法的正确性,并验证计算程序的有效性.主要包括一个激波管实验和两个果冻实验,即英国AWE(Atomic Weapons Establishment)激波管实验和LLNL实验室的果冻环实验以及中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室进行的爆轰驱动下单层果冻界面不稳定性实验.研究结果表明:数值模拟结果与实验测量结果以及对应时刻的实验图象均吻合较好.     

清华大学应用力学教育部重点实验室主任招聘启事

<正>清华大学应用力学教育部重点实验室(AML)是我国理论和应用力学研究和人才培养的重要基地。AML的前身为国家教委1993年批准成立的破坏力学开放研究实验室,1999年正式命名为破坏     

非均质脆性材料灾变性破坏的一种敏感前兆

非均质脆性材料的失效可能有两种模式:渐进式破坏与灾变性破坏. 灾变性破坏具有更大的危险性,灾变预测是一个有重要意义的难题. 基于统计细观损伤力学分析了两种破坏模式的差异,发现在每一加载步中系统卸载所释放的弹性能与损伤所耗散的能量之比值可为灾变破坏提供一种敏感的前兆. 研究发现在灾变性破坏和非灾变性的渐进式破坏两种失效模式中,虽然系统中卸载所贡献的弹性能增量与损伤消耗和释放的能量增量的比值都有趋向于1的趋势,但是两者的趋近方式不同:灾变性破坏时表征能量比随控制变量变化特征的响应函数R有一个上升段,在灾变破坏点$R$趋向于无穷大,而非灾变性破坏中$R$始终是减小的.      

地震滑坡启程剧动的机理研究及离散元模拟

论证并探讨了地震动诱发滑坡体启程剧动的机理。研究认为, 地震动对滑坡形成的影响, 主要是通过坡体波动振荡来产生; 坡体波动振荡在斜坡岩土体变形破坏过程中产生三种效应: 累进破坏效应、启动效应和启程加速效应; 并以骆驼岭滑坡为例, 采用离散元对斜坡在地震作用下的变形破坏过程进行数值模拟分析, 得出了一些既有理论研究意义, 又有实际应用价值的论断。     

热障涂层的冲蚀破坏机理研究进展

耐高温、高隔热的热障涂层(thermal barrier coatings, TBCs) 技术因为能降低基底的工作温度, 提高 发动机的性能与热效率, 已经成为了航空发动机的关键热防护技术. 航空发动机在飞行过程中, 将不可避免地 受到燃烧室内各种杂质及外来颗粒的撞击, 从而发生冲蚀失效, 这一失效已成为制约TBCs 服役性能及其安 全应用的关键问题. 本文介绍了TBCs 冲蚀破坏机理的实验研究、有限元模拟、理论分析、试验模拟系统以及 实验检测技术方面的最新成果, 展望了TBCs 冲蚀机理研究的重点.      

水岩耦合变形破坏过程及机理研究进展

坝址水力劈裂、煤矿和隧道突水以及水力压裂工程都是岩体损伤演化积累诱发破坏 (灾变) 的过程,然而能否正确认识和评价这些过程取决于人们对水岩耦合变形破坏过程和机理的研究程度. 阐述了岩石渗流 --变形 --破坏特性及机理研究的进程, 侧重于物理实验成果. 综述了水岩耦合变形破坏过程分析模型和数值计算, 特别是有限单元法处理裂纹的思路, 并介绍了作者课题组近年来所取得的一些代表性成果. 给出了当前理论 (数值) 研究中所面临的几个具体问题和挑战, 并对今后研究工作进行了力所能及的展望.      

材料破坏过程中应力分布的数值光弹图

 介绍应用材料破坏过程分析(MFPA)系统进行材料破坏过程应力 场分析的“数值光弹”方法. 给出了几种材料试样在外部载荷作用 下变形或破坏时的内部应力分布条纹图. 结果表明(MFPA)系统为研 究材料破坏过程中的应力分布提供了一种简单易行的分析方法.     

纤维增强脆性复合材料细观力学若干进展

纤维复合材料本身具有强烈的结构特性,是一种多相体材料.其力学性能及损伤破坏规律不仅取决于各组分材料性能,同时也取决于细观结构特征,采用细观力学分析建立材料宏观力学性能与材料各组分性能以及细观结构参数之间的内在联系是材料科学发展的新趋势.本文结合作者的研究课题综述了纤维增强脆性材料(主要是纤维混凝土)细观机理的部分研究进展,并对这一学科的发展趋势进行了简要地评价与展望.      

界面不稳定性实验的数值研究

采用多介质流体的三阶精度Piecewise Parabolic Method (PPM) 计算方法对界面不稳定性实验模型进行数值模拟，通过对Lawrence Livermore National Laboratary (LLNL)实验室的果冻环实验模型的数值计算，获得了与其计算和实验图像基本一致的结果， 从而验证和确认了计算方法和计算程序. 在此基础上，对于冲击波物理与爆轰物理实验 室设计的果冻内外界面10模峰对峰、峰对谷振幅为1\,mm扰动的界面不稳定性实验模型，给出 了果冻内外界面位置、速度和加速度历史曲线，详细分析了果冻内外界面不稳定性的发展、 演化过程，并给出了两种实验模型实验结果和对应的数值模拟结果.     

岩石加卸荷破坏细观机理CT实时分析

利用与CT(computerizedtomography)机配套的专用岩石三轴加载试验设备 ,采用CT实时试验的手段对连续加载试验条件下和卸围压应力作用下砂岩破坏细观机理进行了对比研究。结果表明 ,岩石的卸荷损伤演化破坏具有突发性 ,卸围压破坏导致的扩容比连续加载破坏时大.     

基于分子动力学的结合材料界面破坏准则

结合材料的破坏通常都是从界面或其附近发生的,但界面破坏的机理及其评价准则尚未十分清楚.采用分子动力学模拟方法,可以对结合材料的界面破坏过程进行模拟,从而获得结合材料的界面应力和界面破坏之间的关系.界面破坏可以分为奇异应力场作用下的破坏,和界面应力集中引起的破坏两种.虽然在分子动力学模拟中采用了高度简化的界面模型,但对界面破坏过程的模拟,仍可以帮助人们获得结合材料界面破坏过程的规律性认识.分别模拟远场作用下界面上存在初始裂纹和界面附近存在初始裂纹两种情况下的界面破坏,根据分子动力学模拟结果,提出了一个结合材料界面破坏的准则.