穿地器穿孔混凝土靶

本文实验研究了长卵头穿地器高速穿孔混凝土靶,零攻角,正撞击。实验中测定并分析了穿地器的最大加速度及其和靶的变形特性。因是侵彻混凝土厚靶,非半无限靶,靶的后部显著痴裂,故该长卵头穿地器弹道稳定,生存速度高于720m/s。     

超音速弹头设计中关于侵彻力的研究

引言设计弹头必须使它经得住速度高达762米/秒的击水、撞舰与其它地面目标这样严重的瞬态载荷条件。为了决定弹头撞击哪种目标出现最严重的外载,对上述各种目标介质都做了初步研究。所研究的弹头形状全都设计成钝头形(一般取钝头直径为最大直径的0.6),重量为226.8公斤或317.5公斤,长度为152.4厘米,直径在30.48和40.64厘米之间(见图1)。应用两种材料:AISI4340钢与64钛。终端速度取为457和762米/秒。     

RFID技术在民航领域的应用与展望

射频识别技术(RFID)能够快速、实时、准确、无接触地采集物品信息。随着我国航空业的高速发展,其生产、管理的信息化要求越来越高,RFID技术也开始快速应用于民用航空领域中的飞机部件维修、行李管理等方面。本文简要介绍了RFID在民用航空中的应用状况以及RFID在民用航空中应用会遇到的困难和挑战,提出了相应的解决办法。     

美国星球大战中的动能武器

为了解美国星球大战计划(SDI)状况,对有关资料进行了搜集和分析,得到了SDI防御特点,近期首先能部署的武器系统是动能武器,以及动能武器可能的三种形式,并具体介绍了美苏动能武器目前的实际应用。由于动能武器的发展,必将推动与之关联的高速撞击动力学的发展。     

钢球对肥皂靶的撞击试验

为研究投射物对生物体的致伤效应,采用肥皂作为生物体模拟物,开展了Φ3.0mm 的钢球高速(0.96和1.88km/s)及超高速(3.52和4.98km/s)撞击肥皂靶的试验,获得了肥皂靶在钢球撞击下的损伤特征及其破坏规律。结果表明:高速试验条件下,钢球对肥皂靶的损伤主要表现为贯穿效果;超高速试验条件下,钢球撞击肥皂靶形成大尺寸半球形弹坑,其对肥皂靶的损伤表现为2个方面:一是大尺寸弹坑导致的“体积移除”,二是受超高速撞击的强烈冲击波影响,肥皂靶的破坏区域大于弹坑区域。     

长杆钨弹穿甲实验研究

一、前言研究物体撞击的力学响应,是力学中一个古老而至今还十分受重视的课题。随着导弹和卫星等宇航技术的发展,撞击力学中增添了许多重要的内容。目前,国外正在研究一种新的反装甲兵器,它利用母弹中飞散出许多子弹去摧毁面型目标。由于战术弹道式导弹精度高,落速大,可以从顶面攻击,因此显示着这种新技术应用的前景。类似的侵彻问题还出现于战略弹道式导弹和空间飞行器的研究中。例如:发射许多小弹体,在高空非核拦截敌方再入的弹头;导弹在起飞和爬高阶段,亦需要研     

不同液池深度下液滴撞击成泡现象

液池内液滴撞击成泡现象广泛存在,具有重要科研价值。利用高速摄像技术,测试了液滴从3~15m高度下落撞击不同深度液池时的液面成泡现象,给出了液池深度和液滴韦伯数We对撞击成泡的影响规律。结果表明:液滴撞击浅液池时,可以在撞击中心处形成1个圆泡,但撞击深液池时,则会先形成环形水泡,进而发展成1或2个圆泡,且成泡位置并不在撞击中心位置;在液滴撞击速度、液池深度、回落二次液滴等因素影响下,液滴撞击成泡现象呈现复杂的概率分布特性。     

潜地导弹水下发射增压及其对弹头结构设计的影响

本文论证了潜地导弹水下发射增压环境的产生、特点及量值。分析了增压环境对弹头结构的影响,主要是对弹头底部结构的影响。这是远程潜地导弹弹头与地地导弹弹头设计的主要区别。本文提出的问题和解决办法对我国远程潜地型号弹头设计有重要参考价值。     

空天飞机的防热系统

首先分析了空天飞机对其防热系统的要求,重点是在飞行热环境中的生存能力、减轻重量以及良好的使用性能。然后,概述了正在发展的典型的两级入轨和单级入轨的空天飞机的防热系统。紧接着较详细地介绍了美国空天飞机(NASP)防热系统研究工作的进展情况,同时介绍了适用于空天飞机前缘防热系统的设计概念、可能采用的热管技术和对主动冷却面板的要求及其发展现状和存在的问题。对理论分析、地面试验和飞行试验在发展空天飞机防热系统中的作用也进行了讨论并简单地介绍了这几方面的发展现状。最后,对发展空天飞机防热系统提出了建议。     

高速碰撞测量中的几个问题

在“弹头撞击地球介质(沙,水,圭(?)等)的过载及应力”[1]以及“高应变率加载的材料性能”[2]等实验中,碰到应变及过载脉冲讯号的测量问題。此类讯号的特点是:持续时间短(100μs～5ms)(图1),频带宽(0～40000HZ),因此其测量方法及所用仪器与一般振动、冲击讯号的测量有所不同。     

脉冲软X射线对靶板的破坏机理

一引言一个百万吨级当量的核弹头,如美国的高拦导弹“斯帕坦”,在大气外层爆炸时,它所释放的软X射线能破坏约7.6公里处的未加固洲际弹道导弹的弹头,其摧毁概率约50％。由此可算得其标准偏差为4.95公里。苏联的高拦导弹“橡皮套鞋’的核弹头当量、破坏半径还要大。如果能弄明白软X射线对弹头壳体的破坏机理,从而找到弹头结构的加固方法,     

高速摄像技术在循环床锅炉出口区域颗粒运动测量中的应用

为了说明高速摄像技术的一些特点 ,及其在多相流场颗粒运动规律研究方面的潜力 ,以循环床锅炉出口区域颗粒运动测量中的应用为例 ,采用高速摄像系统捕获可视化流场的图像 ,再进行图像分析和处理。通过对颗粒的运动速度、运动轨迹和密度分布等信息进行测量的结果表明 ,利用高速摄像技术能够成功地研究复杂流场的颗粒运动规律。     

液滴撞击柔性材料表面铺展特性的实验研究

采用高速摄影与计算机图像识别技术,研究了单个液滴撞击不同厚度、不同弹性模量的聚二甲基硅氧烷（PDMS）样品表面后的动态铺展过程,获得了液滴与柔性材料表面的移动接触线直径随时间的变化规律。实验结果表明:柔性材料在撞击过程中受压变形所导致的固体材料粘性能量耗散与系统的总能量相比很小,不会对液滴的铺展过程产生明显影响;在较低的撞击速度下,柔性材料表面形成的润湿脊所导致的粘弹性能量耗散是系统能量耗散的重要因素,且随着柔性材料弹性模量的减小而增大,因此液滴撞击弹性模量较小的PDMS表面时的最大铺展系数相对较小;当撞击速度增大后,粘弹性能量耗散在总能量耗散中所占的比例降低,液滴铺展过程中的液体粘性能量耗散所占比例逐渐升高,柔性材料弹性模量对液滴铺展行为的影响逐渐降低。     

采用锁相技术实现脉冲回波迭加的超声应力测量法

超声应力测量能够实测机械零件或结构件的体积应力,它在实验应力分析中具有一定的使用价值,可以作为诸应力测量法中的一个补充。本文提出采用锁相技术实现脉冲回波迭加的超声应力测量法,不仅思路新颖,技术先进,还能消除目前采用的各种回波重合法进行应力测量所带来的误差,使测量的时间分辨率很容易达到10~(-8)秒;如果在电路上再作某些改进,随着一些高速电子器件的出现,有可能使它的时间分辨率达到10~(-10)秒;同时还能实现超声应力测量过程的自动化。     

高速复杂流动PIV技术研究实践与挑战

粒子图像测速技术目前已经发展成为实验流体力学领域应用最广泛的非接触激光测试方法之一,为认知复杂流动机理提供直观的流场信息.本文基于超声速流场PIV技术研究实践,针对示踪粒子布撒器设计、粒子松弛特性模型构建、激波流场测试分析、超声速平板湍流边界层结构分析等方面具体问题的研究和认识,从理论、定量化的角度深入分析了应用于超声速流场PIV技术现阶段依然存在的问题.从应用于超声速流场PIV技术的原理出发,针对高速复杂流场的PIV测试现状,总结了应用于超声速流场PIV技术发展过程中的光学部件、示踪粒子及布撒系统所遇到的一系列挑战,以及国内外利用PIV技术在高速复杂流场研究中所取得的成就,针对PIV技术能否适用于高超声速流场的测量做了系统化地探索.并根据实践经验提出了应用于超声速流场PIV技术未来的发展方向:通用的精确的PIV方法不存在,必须从具体研究的流动机理角度改造相应的PIV测试手段.     

液滴撞击液面形成的液坑形态特征及其重力势能分析

用高速相机拍摄了不同直径的液滴(纯净水)以不同速度撞击不同深度液池的过程,对液坑的形态特征和规律进行了分析.液池较深时,当液坑体积达到最大时,其形状基本为半球形;液池较浅时,受池底限制,液坑不能充分发展,体积达到最大时,形状呈被横切掉底部的半球形.液池较深时,生成的液柱较粗且低,分离出的次生液滴较少;液池较浅时,液柱较...     

封闭状态储运发射箱箱壁压力的子波分析

为研究火箭导弹在封闭式储运发射箱内发射时 ,由于密封盖的反射作用使弹箱间隙内存在的复杂燃气流场 ,通过对测量数据进行子波分析 ,得到了管 (箱 )壁压力时间历程曲线中的燃气射流段是由射流激波振荡 (低频 )和射流噪声 (高频 )两种流动成分组合而成 ,激波振荡沿管壁向弹头方向是衰减的 ,它在低频段聚积的能量与起始冲击波一起都对储运发射箱式定向器具有破坏作用。     

模型机匣的包容性试验和数值模拟

为了解叶片断开撞击机匣的过程,研究航空发动机机匣包容性设计方法,在旋转试验器上进行了不同模型机匣的包容性试验,得到了叶片断开甩出时的转速、断叶撞击机匣的应变响应和断叶撞击机匣过程的高速摄影照片。试验结果表明:断叶与机匣碰撞两次,机匣破坏发生在第2次撞击,机匣的失效模式为剪切和拉伸失效。采用基于冲击动力学理论的有限元数值分析方法模拟了试验过程,反映了撞击过程中断叶的能量变化历程,较好地模拟了试验结果。     

导弹可靠性试验与冲击振动工程(美国专家莫尔罗博士在华技术交流总结)

莫尔罗(Charles T.Morrow)博士是美国导弹冲击振动工程专家,早年毕业于哈佛大学,取得哈佛大学声学和通讯工程博士学位,先后在哈佛水声电声试验室,斯佩里陀螺仪公司,休斯公司,宇航公司,LTV研究中心,Ling-Altec电子公司,先进技术中心工作过。他是一个从基础科学领域走进工程技术领域的学者,在声学,电子机械装置,冲击和振动,噪声控制等学科有较深的造诣。据介绍,五十年代苏联洲际导弹研制成功以后,美国深感落后,为了解决导弹的可靠性问题,他们把受过高级训练,特别是具备声学基础和对统计学与概率论有经验的人请到导弹领域,以便认清问题和提供解决办法。莫尔罗就是其中一个。他负责制定了美国第一个洲际导弹环境试验规范,同时引进随机振动和连续谱的概念,并发展了关于概率分布,功率谱和结构的随机振动响应等基本概念。他著有《冲击振动工程》第一卷(1963),《作为技术管理工具的环境试验规范》(1981)等书。并为《随机振动》第二卷(1963),《导弹包装基础》(1955),《科技百科全书》(1971),《冲击振动手册》(1975年版)撰写了重要章节。从著作来看,他在学术上有独到的见解。应北京强度环境研究所的邀请,莫尔罗博士于1982年9月19日至10月4日来华与我国冲击振动界人士进行技术交流。他以“环境试验和统计可靠性试验的关系”,“冲击振动工程”为题,介绍了他本人及美国在导弹的可靠性、环境、规范、试验、设计和设备等方面的研究情况;同时就可靠性试验和环境试验的关系、冲击振动工程、隔震问题、低频振动问题与我国同行进行了技术座谈。概括起来,他的主要技术观点是: (一)对于导弹,应该把人力、物力花在研制初期的可靠性增长试验上,而不花在到研制后期才见结果的可靠性指标验证试验上。 (二)对于导弹,环境试验规范应起到指导设计作用,而不只起到在设备研制完以后的检验作用。 (三)导弹的主要振源是发动机噪声和气动噪声;环境试验的目的是发现设备的薄弱环节,纯粹的模拟真实环境的做法是不可取的。 (四)美国的导弹用的电子设备和惯性器件不用隔震器,也不用粘弹性材料隔震。问题通过限制设备的最低谐振频率和提高设备在高频的抗震能力来解决。 (五)描述瞬态振动环境的办法美国目前尚无定论;在制定洲际导弹规范时,并没有多少数据;美国现有规范中的低频段,并不是真实环境的表述,而是试验设备的使用极限。莫尔罗博士是迄今为止来华的学者中唯一搞导弹的专家。由于他自始至终参加了美国第一代洲际导弹的冲击振动工程工作,因此他的技术观点与实践有助于我们深入了解美国导弹的发展,从中吸取有益的经验。尤其是他在可靠性增长、隔震、低频方面所提到的问题,正是当前迫切需要解决的问题。但是,由于保密的原因,加之他最近已退休,某些技术内容以至观点未必能反映美国当前的技术状况。这里特别要强调的是,虽然莫尔罗关于导弹的统计可靠性试验的观点已经反映在1975年出版的《冲击振动手册》之中,但是据我们所知即使在美国还有另一种颇为不同的观点与实践,肯定了导弹的统计可靠性试验的必要性。在这次技术座谈中,我国有关方面的同行就此问题与莫尔罗博士展开了讨论,提出了不同意见。但是这个总结只反映了莫尔罗本人的观点。不言而喻,与他的其它技术观点一样,它既不能作为美国技术状态的全面描述,更不能作为我们行动的依据。我们欢迎全面介绍美国在这方面情况的文章,欢迎有关人员参加讨论这些问题和对莫尔罗的观点进行评价。这次技术座谈是由北京强度环境研究所所长陈奇妙同志主持的,由何克让和厉慧敏同志翻译,吴家驹和冯振兴同志记录。本文是由吴家驹同志整理成文,宋文治、张维纲、郑开陛和李德林等同志校阅补充,最后由陈奇妙同志审订的。以下按可靠性试验、规范、数据处理、试验方法、隔震、非平稳问题,对莫尔罗博士的报告及部分座谈答问内容进行整理。     

数字图像相关方法在土木测试领域中的实验研究

针对传统接触式测试方法(如电测法等)在土木工程领域中的局限性,开展了数字图像相关(Digital image correlation,DIC)方法在该测试领域的应用研究.采用橡胶带的拉伸实验来验证DIC方法的测量精度,具体的实验测试内容包括:基于空域和频域相结合的混合相关法,开展了建筑膜材的双轴拉伸实验,测量了膜材的力学参数;基于仿射变换的相关迭代法,开展了钢管混凝土框架梁柱连接模型的转角测量与分析实验,测量了加强环式连接的弯矩转角关系;基于时间序列DIC和高速摄影成像技术,开展了自由振动状态下拉索模型的动力学参数识别的实验研究.实验结果验证了这一新型检测手段用于测试建筑材料及结构的力学性能的可靠性与精度.