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南京理工大学硕士学位论文两种云爆药剂的爆炸冲击波特征及防护技术研究姓名:周娟申请学位级别:硕士专业:安全技术及工程指导教师:陈网桦;李春光20100621硕士论文两种云爆药剂的爆炸冲击波特征及防护技术研究摘要本文主要通过试验,研究了两种云爆药剂两次引爆型药剂和一次引爆型药剂在建筑物七级破坏超压范围超压在..之间内的爆炸冲击波特征及其对应的安全距离。
以相同装药量和长径比的浇铸耵汀药柱为基准,对两种试验装置的爆炸威力进行评估。
分别以浇铸盯现场试验数据的拟合公式及文献经验公式为基准,从冲击波的三个特征参数超压、正压作用时间、冲量的角度出发,分析两种试验装置的盯当量与比当量,并对结果进行了横向与纵向的比较。
根据冲击波三个特征参数之间的函数关系,采用量纲分析法将三个特征参数进行整合,最终得到云爆药剂的冲击波综合盯当量与综合比当量。
根据建筑物七级破坏的超压值,结合种’汀当量超压当量、正压作用时间当量、冲量汀当量及本文提出的冲击波综合盯当量,利用浇铸盯药柱的超压拟合公式计算得到相应的冲击波安全距离。
通过对范围内各测试点当量的稳定性比较及冲击波安全距离的分析,结果表明,采用本文提出的冲击波综合汀当量评估爆炸威力更为合理及全面。
关键字:,冲击波,盯当量,安全距离,,.盘 . .. ,., ,,, .,, 耶灯 .,., . ,呵 . .: , ,Ⅱ声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。
与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。
研究生签名:》,年口‘月叫日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。
第31 卷第4 期2014 年12 月爆破BLASTINGV o l．31 N o．4D ec．2014d o i:10．3963 /j．i ss n．1001 －487X．2014．04．009空气中TNT 爆炸的数值模拟*胡兆颖，唐德高( 解放军理工大学国防工程学院，南京210007)摘要: 为了研究T N T 炸药爆炸产生的冲击波在空气中的传播规律和预测不同比例距离的超压峰值，应用LS-DYNA有限元软件模拟了7．5 k g T N T 爆炸的冲击波传播过程，揭示其能量衰减规律。
并用2 种经验公式计算不同比例距离的冲击波超压峰值。
对数值模拟结果、经验公式结果和已有的实验数据进行对比。
结果表明: 数值模拟结果与实验数据吻合较好，误差在10% 以内，证明了计算模型和参数的合理性。
2 种经验公式，叶晓华推荐的经验公式与实验数据的误差相对较小，距爆心3．5 m处，误差仅为0．66% 。
说明叶晓华公式相比H e n r yc h 公式更为可靠。
但随着爆距的增大，误差也明显增大。
建议此公式在比例距离小于2．6 m/k g1 /3 时采用。
关键词: 爆炸冲击波; 超压峰值; 有限元; LS-DYNA; 比例距离; 经验公式中图分类号: O625 文献标识码: A 文章编号: 1001 －487X( 2014) 04 －0041 －05Numerical Simulation of TNT Explosion in AirHU Zhao-ying，TANG De-gao( E n g i n ee r i n g I n s tit u t e o f N a ti o n a l D e f e n s e，PL A U n i v o f S c i＆ T ec h N a n ji n g 210007，C h i n a)A b s t r a c t: T o s t ud y t h e o f s h oc k w ave p r o p aga ti o n b e h av i o r o f T N T ex p l o s i o n i n t h e a i r a nd t o p r e d i c t t h e ove r-p r e ss u r e p ea k i n d iff e r e n t s ca l e d i s t a n ce，t h e fi n it e e l e m e n t s o ft w a r e LS-DYNA w a s u s e d t o s i m u l a t e t h e p r o p aga ti o no f s h oc k w ave b y7．5 k g T N T ex p l o s i o n a nd t o r evea l t h e a tt e nu a ti o n l a w s o f e n e r gy s h oc k w ave．E m p i r i ca l f o r m u l aw a s a l s o u s e d t o ca l c u l a t e t h e p ea k p r e ss u r e i n d iff e r e n t s ca l e d i s t a n ce．B y co m p a r i n g t h e r e s u lt s o f nu m e r i ca l s i m u l a-ti o n a nd e m p i r i ca l f o r m u l a w it h ex p e r i m e n t a l d a t a，t h e r e s u lt s s h o w t h a t t h e s i m u l a ti o n r e s u lt s ag r ee d w e ll w it h ex p e r-i m e n t a l d a t a a nd t h e e rr o r w a s l e ss t h a n 10% ．C o m p a r e d w it h t h e ex p e r i m e n t a l d a t a，t h e f o r m u l a pu t f o r w a r d b y Y EX i ao-hu a m a d e a s m a ll e r e rr o r，w h i c h w a s o n l y0．66% 3．5 m e t e rs a w ay f r o m ex p l o s i o n ce n t e r．Ｒe s u lt s h o w s Y E X i-ao-hu a f o r m u l a m o r e r e li a b l e t h a n H e n r yc h f o r m u l a．B u t a s t h e d i s t a n ce i n c r ea s i n g，t h e e rr o r i n c r ea s e do b v i o u s l y．Th e r e f o r e，t h e f o r m u l a co u l d b e a pp li e d w h e n t h e s ca l e d i s t a n ce w a s l e ss t h a n 2．6 m/k g1 /3 ．K ey wo r d s: ex p l o s i o n s h oc k w ave;p ea k ove r p r e s s u r e;fi n it e e l e m e n t;LS-DYNA;s ca l e d i s t a n ce;e m p i r i ca lf o r m u l a近年来，由于全球范围内极端势力和分裂势力的盛行，恐怖袭击层出不穷，给人员安全和建筑物造成了重大的损害。
高等学校工程热物理第十六届全国学术会议论文集 编号：E-100003 空气射流冲击下柱鳍热沉散热特性实验研究涂福炳，周孑民，曾文辉（中南大学能源科学与工程学院，湖南长沙，410083）摘要：电子系统微型化、大功率的发展趋势，以及对系统性能和可靠性的需求，要求电子元件具有更为强大的散热性能。
空气射流冲击，尤其与其它表面强化传热方式的结合几乎能达到与液体冷却相当的散热能力。
选用三个不同肋高的矩形柱鳍热沉对空气射流冲击矩形柱鳍热沉进行传热特性的实验研究。
首先，分θ）随Re数及H/D变化的实验数据和对应这三个热沉的模拟芯片表面的平别获得了这三个热沉的热阻（ab均努塞尔数（Nu）随Re数及H/D变化的实验数据，其次，选用合适的函数形式对实验数据采用最小二乘法θ随Re或H/D的拟合，得到了此实验条件下Nu关于Re、H/D及肋片高度H f的准数方程。
实验结果表明，abθ减小的幅度就不再明显；Nu数关于Re、H/D及肋片高增大而减小，但当Re或H/D增大到一定程度时，ab度H f的实验公式，其相对误差小于9%；在3159≤Re≤15798的范围内，这种冷却方式下的对流换热系数可达500～1100。
2W m k⋅/()关键词：空气射流冲击；柱鳍热沉；努塞尔数；热阻中图法分类号：TK12，TK31 文献标识码：AHeat Transfer From Rectangular Pin Fin Heat Sinksunder Air Jet ImpingementTU Fu-bing, ZHOU Jie-min,ZENG Wen-hui(School of Energy Science and Engineering , Central south university, Changsha 410083, China) Abstract：Increased miniaturization, higher power densities, and demands on system performance and reliability in electronic systems have necessitated more aggressive heat removal techniques in the thermal management of electronic components. Air jet impingement, especially in conjunction with surface enhancement, is an attractive option since heat-removal levels similar to liquid cooling may be achieved by this means.The heat transfer of three different fin height rectangular pin fin heat sinks under air jet impingement was experimentally studied. First, the thermal θ) of three heat sink related to Re and H/D was obtained separatively, and theresistance(abaverage Nusselt number (Nu) equation of the simulated chip surface under the three heat sinksθrelated to Re and H/D was got separatively by least square method too.The rsults show thatab will decrease as Re and H/D increase, but this tend becomes less obvious as Re and H/D increaseto some extent. The Nu correlated error in terms of the Re, H/D and fin height H f was notexceeding 9%. When the range of Renolds number is 3159~15798, the coefficient of convectionheat transfer can reach 500～1100 2W m k⋅./()Keywords: air jet impingement; pin fin heat sink; Nusselt number ; thermal resistance冲击射流是指自由射流对壁面或液体表面等的冲击流。
第38卷第2期爆炸与冲击V I 38，No. 2 208年3 月EXPLOSION A N D S H O C K W AVES Mar. , 2018DOI：10. 1 1883/bzycj-2016-0209 文章编号：1001-1455(2018)02-0367-06复合装药空气中爆炸冲击波传播特性李梅，蒋建伟，王昕(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京100081)摘要：为了研究复合装药超压爆轰时的径向能量输出特性，选择典型的TNT、O-8、海萨尔等理想、非理想高能炸药，进行了单一装药、内外层复合装药冲击波超压测试实验。
采用自由场压电传感器测量了距爆心2、3、4m处的冲击波压力，通过Origin软件对实验数据进行去除“零漂”和积分处理，获得了冲击波超压、冲量随距离的变化规律，分析了装药结构、装药类型对实验结果的影响。
研究结果表明：与同体积单一装药相比，内外层复合装药对提高径向冲击波超压无优势，但对径向冲击波冲量增益显著，且冲量随传播距离的增加而增大；装药类型对内外层复合装药径向冲击波冲量增益影响较大，非理想/理想复合装药在4 m处的冲量增益大于20%，比理想/理想复合装药更有利于提高战斗部的径向输出威力。
关键词：复合装药；冲击波；专播；超压；冲量中图分类号：O381 国标学科代码：13035 文献标志码：A提高弹药毁伤威力一直是研究者不断追求的目标，在装药类型、加工工艺一定的情况下，弹药威力 与装药结构密切相关。
复合装药是近年来的热点研究问题之一，它是将两种或多种炸药采用内外层、上 下层叠加等装药结构方式组合起来的一种装药结构，在低易损性战斗部、可选择战斗部以及高效毁伤战 斗部中均展现出了可观的应用前景。
研究人员围绕复合装药在聚能、爆破、可选择战斗部中的应用问题均展开了研究。
Andrew s等[1]通过圆筒试验发现，低爆速非理想/高爆速理想复合装药与高爆速炸药的膨胀速度几乎相同。
柱形装药气泡动态特性及射流冲击毁伤研究首先，论文研究的柱形装药是水中兵器常用的装药形式，在近场水下爆炸问题中，球形装药假设不再适用，装药形状和起爆时状态是需要考虑的两个影响因素。
其次，水下爆炸是舰船生命力的重要威胁，其载荷来源主要是冲击波和气泡的运动，其中冲击波及其破坏机理是以往的研究中人们关注较多的方面，而气泡运动产生的载荷直到近年来才逐渐引起人们的重视。
气泡运动所产生的载荷包括：气泡脉冲载荷、气泡脉动产生的滞后流载荷以及气泡坍塌形成的射流载荷，气泡脉冲和滞后流载荷呈低频特征，对舰船造成总体破坏，危及舰船的总纵强度，而气泡坍塌形成的高速射流可能引起舰船局部结构的剧烈毁伤。
目前射流冲击方面的研究开展得较少，特别是缺乏对气泡现象、射流、载荷性质与结构破坏响应全过程的机理认识。
为此，论文以柱形装药水下爆炸气泡为研究对象，以舰船安全性为研究目标，采用实验和数值模拟相结合的方法，主要研究气泡的动态特性和射流冲击载荷引起的船体结构破坏。
概括起来，论文的主要研究工作有：（1）从实验、理论和数值模拟三个方面综述了舰船非接触水下爆炸的研究和发展状况。
对气泡动力学研究的方法、内容和进展进行了较为全面地总结，指出了爆炸气泡与空化气泡之间存在的重要区别，分析了研究非球形装药水下爆炸气泡的必要性和可行性；（2）对比分析了球对称气泡模型和广义气泡动力模型的特点和局限性。
分析表明，初始参数的确定方法制约了广义气泡动力学模型在非球形装药和不同起爆状态情况下的应用；（3）建立了实验室尺度的水下爆炸实验方法，包括实验装置的设计、气泡产生源的选取、测试技术以及影响因素的分析。
建立了实验数据处理方法，并论证了论文所采用实验方法的可行性；（4）将多物质ALE有限元模型与边界元模型接合，建立了非球形水下爆炸气泡动力学模型，该模型能够模拟从炸药爆轰到气泡在水中发展运动的跨时间尺度问题，并计及了装药的形状和起爆时状态等因素。
通过实验验证了数值模型的有效性和适用性；（5）应用实验和数值模拟方法获得了柱形装药水下爆炸气泡在自由场中整体和局部运动特性的基本现象和规律，并对气泡坍塌形成射流的过程进行了分析，发现气泡运动形成射流的过程与气泡的非球形坍塌有着密切的联系，得到了非球形气泡的坍塌过程与初始气泡表面局部曲率半径有关的坍塌机制；（6）采用非球形水下爆炸气泡动力学模型得到了边界附近气泡的周期、半径或形态演变、迁移和射流等基本性质。
