弹体侵彻YAG透明陶瓷/玻璃的剩余深度

为了研究钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet, YAG)透明陶瓷及玻璃材料的抗弹性能和冲击破坏机制，开展了12.7 mm穿甲燃烧弹侵彻YAG透明陶瓷/玻璃的剩余侵彻深度实验研究。基于变形侵彻和刚性侵彻机制建立理论模型分析子弹撞击YAG透明陶瓷和玻璃的作用过程，并利用空腔膨胀模型确定了剩余弹体对2024T351航空铝的剩余侵彻深度。实验结果表明:YAG透明陶瓷对子弹有较强的破碎作用，其防护能力显著高于玻璃材料。理论模型计算得到的剩余弹体质量和侵彻深度结果与实验结果吻合较好，可见本文建立的理论模型可用于评估不同面板材料的抗弹性能。     

Effect of Ballistic-Type Hot Atom Adsorption Mechanism on the Phase Diagram of Monomer Dimer CO-O2 Surface Catalytic Reaction： A Monte Carlo Simulation

We investigate the effect of the ballistic mechanism on the phase diagram using a square surface. While using this mechanism whenever an O2 molecule hits a randomly vacant selected site, the molecule breaks up into atomic form and othen executes a ballistic flight. The paths of the two oxygen atoms are taken exactly to be opposite to each other, i.e. anti-parallel, and the ranges of the atoms are taken to be equal, i.e. they may fly up to 1 or 1.414 or 2 of the atomic spacing from the site of impact. Four cases have been studied on the basis of the range of hot atoms. The range of the hot oxygen atoms executing a ballistic flight might be up to the first nearest neighbourhood (1 atomic spacing from the site of impact),the second nearest neighbourhood(1.414 atomic spacing from the site of impact), the third nearest neighbourhood (2 atomic spacing from the site of impact), known as cases a, b, and c, respectively,while for case d the rane of the oxygen atoms executing the ballistic flight might be up to 1atomic spacing or 1.414 atomic spacing or 2 atomic spacing from the site of impact. The steady reactive window is observed and the continuous transition disappears. As soon as the CO partial pressure departs from zero, the production of CO2 is observed, which clearly verifies the experimental observation.     

锥头弹丸低速撞击下薄金属靶板的穿透

假定薄金属靶板的变形可分为局部变形和整体变形,在此基础上建立了一个新的分析模型,对固支薄金属靶板的低速穿透进行评估.靶板的局部变形分析通过准静态柱形空穴膨胀理论结合靶板的自由表面效应修正函数,给出了靶板对弹丸的阻力表达式,然后计算出局部变形耗能;整体变形分析采用了Wen-Jones模型的近似准静态方法,通过载荷-位移关系和虚功原理计算整体变形耗能.推出了锥头弹丸穿透金属靶板的耗能公式和弹道极限公式.模型预测结果与实验数据进行了比较,发现二者吻合得较好.     

A3钢钝头弹撞击45钢板破坏模式的试验研究

为了研究破片模拟弹的终点弹道效应,进行了不同质量A3钢钝头弹(弹径25 mm)撞击45钢板的试验研究,其中A3钢强度弱于45钢。在约200～800 m/s的撞击速度范围内,随着撞击速度的增加,分别观察到弹体出现泰勒撞击、向日葵型花瓣帽形失效及靶板冲塞穿甲三种破坏模式。伴随弹体和靶体经历的不同结构破坏模式,弹材和靶材也经历着相当复杂的材料失效。     

航行体回收垂直入水空泡流场及水动力特性研究

航行体以尾部向下姿态入水过程的研究对无动力运载体以及导弹回收等问题的解决具有重要意义. 本文采用VOF (volume offluid)多相流模型,并结合动网格技术,对航行体尾部向下姿态高速垂直入水过程展开研究.数值计算结果与实验[12]吻合度较好,验证了本文所采用数值方法的准确性与可行性.以航行体为研究对象,分析了航行体垂直入水过程中流体动力、入水空泡及流场结构的演变特性,进而讨论了入水速度对流体动力特性和入水空泡的影响规律. 研究结果表明:在航行体入水过程中主要受到压差阻力的影响,在入水冲击阶段,航行体所受阻力系数在撞击自由液面时达到最大,随着入水时间的推移,总阻力系数缓慢降低,最终趋于稳定,空泡发生溃灭时产生微小波动.在入水空泡发展的过程中,在惯性力与内外压差的共同作用下,空泡壁面会同时存在扩张与收缩两种阶段.航行体垂直入水过程中阻力系数峰值随着入水速度的增大而增大,且随着速度的增大,空泡最大直径以及空泡收缩速率增大.空泡面闭合无量纲时间以及深闭合时入水空泡夹断深度与入水深度的比值随弗劳德数变化基本不变.      

球体入水空泡演变和运动特性影响试验研究

为了探究表面粗糙度对球体入水空泡演变及运动特性的影响,基于实验室开放水槽试验系统,选取了5种表面粗糙度的球体,使用高速摄像机记录入水过程,并得到了各个球体的入水空泡、喷溅的演变过程以及运动特性的变化。发现入水空泡和喷溅的闭合都会给球体一个负方向的加速度。通过对比不同表面粗糙度球体的位移、速度、加速度曲线,发现表面粗糙度最大的球体在砰击阶段结束后,其速度会明显小于其他球体,并且表面粗糙度对球体运动的影响主要体现在入水早期。分析了上述各球体的入水空泡闭合后,与自由面相连的空泡的收缩运动,发现其收缩速度和加速度曲线均会出现极大值点,呈现出球体表面粗糙度越大出现得越早的趋势。     

三向Kevlar编织纤维材料抗弹性能实验研究

通过对三向Kevlar纤维增强（3DKW）复合材料的系列抗弹实验,研究了不同厚度靶的抗弹性能。通过“跨界速度区”方法直接测定了靶材的弹道极限V50值;在分析完全贯穿区实验数据的基础上,对靶材抗标准模拟钢球弹的贯穿耗能E和靶板面密度Fp的关系进行了总结,求得了材料单位面密度的耗能因子λ,并对靶材的弹道极限速度V50的值进行了预估;提出了一种改进的能量分析工程模型,以该模型和完全贯穿实验数据为基础,得到了靶材的弹道极限V50值。本文对V50值的预测与实验结果良好符合。     

三维正交机织复合材料的弹道性能和破坏模式

利用球形弹和柱形弹对Kevlar/乙烯基树脂和E-玻璃纤维/乙烯基树脂三维正交机织复合材料进行弹道实验。结果表明,材料对球形弹的抗侵彻能力比对柱形弹的强;Kevlar/乙烯基树脂比E-玻璃纤维/乙烯基树脂具有更好的抗弹侵彻性能;迎弹面以压缩剪切破坏为主,而背面则以纤维拉伸破坏模式为主;z向纤维的存在,提高了三维正交机织复合材料的面内强度,使之不易发生分层、鼓包等破坏现象,其结果使得面内吸能为其主要吸能机制。     

目标拦截的导引方法与仿真模拟

本文对目标拦截的导引方法进行了研究和模拟，是项目“军事指挥实时动态真实感模拟系统ＲＤＭＳＳ”的目标拦截模拟部分，主要内容是：对导弹的导引弹道进行了分析和模拟，并提出用样条预测的新方法进行目标导引；给出了模拟爆炸和火焰喷射的简易方法；最后在ＳＧＩ／Ｉｎｄｉｇｏ２上实现了一个简单的仿真模拟系统，对飞机的飞行、导弹及反导弹的发射和拦截过程作了成功的模拟，取得了良好的效果．     

声波的负折射

一束光从空气射入水中,入射线和折射线将分别位于界面法线的两侧,并且入射角大于折射角,这便是通常意义下的折射定律.折射率n=±εμ,其中ε是材料的介电常数,μ是磁导率.一般情况下n为正值,这是因为,对常规材料而言,ε>0,同时μ>0,并且电磁波的电场、磁场和波矢三者构成右手关系.然而,大约在 30年前有理论学家提出,可能出现ε<0、同时μ<0的情况,此时电场、磁场和波矢之间构成左手关系.在左手关系的情况下,折射率n将取负值,入射光和折射光将位于界面法线的同一侧.这类反常的负折射率材料直到 2000年才在实验中得到展示.以上描述都是针对电…