高应变率下不同初始相变温度NiTi合金的力学响应

1

作者 张旭平 董金磊 +4 位作者 吕超 罗斌强 王桂吉 谭福利 赵剑衡 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期99-107,共9页

为获得高应变率下不同初始相变温度NiTi合金的屈服应力等基本物理特性和力学响应规律,采用10^(−3)s^(−1)应变率下准静态压缩与拉伸、10^(5)s^(−1)应变率下准等熵压缩及10^(7)s^(−1)应变率下冲击加载实现跨量级的不同应变率加载,高应变... 为获得高应变率下不同初始相变温度NiTi合金的屈服应力等基本物理特性和力学响应规律,采用10^(−3)s^(−1)应变率下准静态压缩与拉伸、10^(5)s^(−1)应变率下准等熵压缩及10^(7)s^(−1)应变率下冲击加载实现跨量级的不同应变率加载,高应变率加载实验中通过控制样品初始温度实现不同初始相态NiTi合金的力学响应测量。结果显示,初始马氏体相和初始奥氏体相NiTi合金的准静态加载应力-应变曲线中均出现2次模量变化,初始马氏体相中的模量变化由晶体重定向和马氏体相塑性变形引起,初始奥氏体相中的模量变化由马氏体相变和相变后塑性变形引起。准等熵加载下,初始马氏体相NiTi合金的Lagrangian声速随粒子速度增大而增大,未观察到间断等非线性变化;而初始奥氏体相中声速曲线存在间断,声速由初始横波值间断减小至体波声速后再随粒子速度线性增大。冲击实验中,初始马氏体相NiTi合金后自由面速度约34 m/s处出现双波结构,而将样品初始温度升至402 K后再冲击加载,则在约100 m/s处出现双波结构,二者速度曲线拐点分别由马氏体相弹塑性屈服和奥氏体相塑性屈服引起;在初始奥氏体相NiTi合金冲击实验中,在样品后自由面速度达到220~260 m/s时才出现显著的奥氏体相弹塑性转变。随着应变率从约105 s^(−1)升高至10^(7) s^(−1),相同组分奥氏体相NiTi合金的弹性极限由约2 GPa增大至约4 GPa,10^(7) s^(−1)应变率下,随着初始样品温度升至402 K,弹性极限降至1.7 GPa,表明NiTi合金的弹性极限存在显著的温度和应变率效应。 展开更多

关键词 NITI合金 奥氏体-马氏体相变 相变温度 高应变率 弹性极限

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连续纤维增强高孔隙复合材料的抗侵彻性能研究 被引量：1

2

作者 王洋 李广滨 +3 位作者 王桂吉 唐恩凌 高国文 彭辉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期19-35,共17页

为开展连续纤维增强高孔隙复合材料的侵彻防护性能,首先,用二级轻气炮发射Q235钢质弹丸,对连续纤维增强高孔隙复合材料开展弹道侵彻实验,计算了弹道极限,归纳和分析了其损伤的形态和模式,并将这种复合材料的侵彻防护性能与其他材料进行... 为开展连续纤维增强高孔隙复合材料的侵彻防护性能,首先,用二级轻气炮发射Q235钢质弹丸,对连续纤维增强高孔隙复合材料开展弹道侵彻实验,计算了弹道极限,归纳和分析了其损伤的形态和模式,并将这种复合材料的侵彻防护性能与其他材料进行了比较;然后,对弹道侵彻连续纤维增强高孔隙复合材料进行了数值模拟,比较了剩余速度、损伤的形态和范围,模拟结果与实验结果吻合较好;进而通过观察有限元模拟的弹孔形态、应力分布和损伤分布等方式,对侵彻过程的损伤机理进行了分析。研究结果可为复合材料在防热、冲击防护与承受外载荷等多功能一体化的应用提供参考依据。 展开更多

关键词 连续纤维增强复合材料 弹道极限 侵彻防护性能 损伤机理 能量转化

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电磁驱动高速弹丸成型模式与影响因素

3

作者 黄炳瑜 陈学秒 +6 位作者 张旭平 熊玮 王桂吉 张先锋 税荣杰 胥超 谭福利 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期95-108,共14页

为了研究电磁驱动药型罩形成高速成型弹丸的可行性及弹丸成型特性,基于CQ-7脉冲功率装置,开展了电磁驱动线性药型罩形成弹丸技术实验。结合激光多普勒测速技术,实现了电磁驱动药型罩形成弹丸的速度测量和侵彻铝靶验证。同时,基于流体动... 为了研究电磁驱动药型罩形成高速成型弹丸的可行性及弹丸成型特性,基于CQ-7脉冲功率装置,开展了电磁驱动线性药型罩形成弹丸技术实验。结合激光多普勒测速技术,实现了电磁驱动药型罩形成弹丸的速度测量和侵彻铝靶验证。同时,基于流体动力学软件和相应电磁仿真模块,建立了电磁驱动弹丸成型的物理模型和数值模拟方法,模拟了弹丸成型和侵彻铝靶的动力学过程,利用实验结果验证了数值模拟方法的可靠性。在此基础上,研究了等壁厚球缺型药型罩的结构参数以及加载能量对弹丸成型参数的影响规律。结果表明:外曲率半径对弹丸的头部速度影响较小,而头部速度会随壁厚的减小和加载能量的增大显著增加;弹丸的长径比随外曲率半径和壁厚的减小、加载能量的增大呈逐渐增加的趋势。最后,利用数值模拟方法预测并验证了利用电磁驱动技术获得高速度和大质量成型弹丸的可行性。 展开更多

关键词 电磁驱动 高速成型弹丸 线性药型罩 球缺型药型罩 成型模式

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爆炸箔起爆器小尺寸飞片速度测试 被引量：12

4

作者 王桂吉 邓向阳 +6 位作者 谭福利 刘俊 张宁 谷岩 彭其先 吴刚 韩梅 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期28-32,共5页

设计了一套爆炸箔起爆装置,通过精确控制桥箔-飞片-加速腔三者的定位,在飞片表面镀一定厚度的铝膜(铝膜的质量与飞片的质量相比可忽略),合理选择VISAR探头的工作距离和与干涉腔延迟时间相关的条纹常数,屏蔽测试系统以及加设滤光片等,利... 设计了一套爆炸箔起爆装置,通过精确控制桥箔-飞片-加速腔三者的定位,在飞片表面镀一定厚度的铝膜(铝膜的质量与飞片的质量相比可忽略),合理选择VISAR探头的工作距离和与干涉腔延迟时间相关的条纹常数,屏蔽测试系统以及加设滤光片等,利用VISAR测试技术有效解决了小尺寸飞片速度的测试问题。给出了两种尺寸0.7mm×0.025mm和0.5mm×0.025mm飞片的速度测试结果。结果表明,采取新的措施后,获得了信噪比好、能正确反映爆炸箔起爆器驱动飞片物理过程的信号和飞片速度历史。 展开更多

关键词 爆炸力学 速度测量 VISAR 小尺寸飞片 爆炸箔起爆器

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磁驱动飞片的一维磁流体动力学数值研究 被引量：8

5

作者 王桂吉 蒋吉昊 +3 位作者 孙承纬 谭福利 张宁 莫建军 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期776-781,共6页

磁驱动高速飞片技术是近年来发展的一种新型实验技术,在冲击波物理领域得到应用。该过程伴随着磁场扩散,并由此引起焦耳加热,使得飞片加载面的相状态发生变化,这决定了飞片厚度的范围。基于拉格朗日坐标系,利用磁流体动力学方程组、电... 磁驱动高速飞片技术是近年来发展的一种新型实验技术,在冲击波物理领域得到应用。该过程伴随着磁场扩散,并由此引起焦耳加热,使得飞片加载面的相状态发生变化,这决定了飞片厚度的范围。基于拉格朗日坐标系,利用磁流体动力学方程组、电阻率方程和状态方程数据库,对磁驱动铝飞片进行了一维磁流体动力学数值计算,获得了不同时刻铝飞片密度、温度的剖面分布,得到了磁场扩散速率随加载电流密度的变化关系。文章所选取的电导率方程只考虑到汽化点为止,对于等离子体形成的过程无法描述,如果要精确描述更高电流密度下的驱动过程,需考虑更为普适的电导率方程。磁场扩散速率随加载电流密度的变化存在转折点,在转折点前后可分别用两个线性关系表达式加以刻画。利用这些关系和冲击波物理相关知识,对磁压加载等熵驱动飞片实验样品厚度的选择进行了研究。 展开更多

关键词 磁驱动 一维磁流体动力学 数值计算 高速飞片

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一种以TATB/HMX为基的高聚物粘结炸药的短脉冲冲击起爆特性 被引量：6

6

作者 王桂吉 赵同虎 +3 位作者 莫建军 吴刚 韩梅 谭福利 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期230-235,共6页

利用金属箔电爆炸驱动聚酯薄膜飞片产生短脉冲冲击波的加载技术(电炮),依据DRM(Delayed Robbins-Monro)试验程序,研究了以TATB/HMX为基的高聚物粘结炸药的短脉冲冲击起爆特性,获得了其50%起爆概率条件下的冲击起爆阈值和100%起爆的最小... 利用金属箔电爆炸驱动聚酯薄膜飞片产生短脉冲冲击波的加载技术(电炮),依据DRM(Delayed Robbins-Monro)试验程序,研究了以TATB/HMX为基的高聚物粘结炸药的短脉冲冲击起爆特性,获得了其50%起爆概率条件下的冲击起爆阈值和100%起爆的最小起爆阈值。利用光纤探针/光电转换器/示波器接收技术,研究了冲击起爆压力幅值和脉宽对该炸药到爆轰距离的影响,得到了相应的Pop关系。 展开更多

关键词 爆炸力学 冲击起爆 电炮 以TATB/HMX为基的炸药 短脉冲 起爆阈值 到爆轰距离

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平面火花隙三电极开关研制及性能测试 被引量：10

7

作者 王桂吉 吴刚 +2 位作者 赵剑衡 唐小松 韩梅 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期349-352,共4页

研制了一种适用于平行板传输连接的平面火花隙三电极开关,开关正负电极为半圆形状,触发电极为细条状。将之替代立体式(半球形电极)火花隙三电极开关并应用于爆炸箔起爆装置中,装置回路参数将得以优化。实验测试了空气间隙为4.12,3.14和2... 研制了一种适用于平行板传输连接的平面火花隙三电极开关,开关正负电极为半圆形状,触发电极为细条状。将之替代立体式(半球形电极)火花隙三电极开关并应用于爆炸箔起爆装置中,装置回路参数将得以优化。实验测试了空气间隙为4.12,3.14和2.2 mm的平面火花隙三电极开关的性能。结果表明,在开关间隙间距一定的情况下,随着电压的升高,开关间隙的放电时延和分散时间呈指数降低,开关电感小于15nH;对于不同范围内的应用电压,使用不同间隙间距的开关,其分散时间不大于10 ns。该开关应用于较低充电电压(小于10 kV)的脉冲功率装置中,与立体式火花隙三电极开关相比,回路电感降低了约50 nH,放电周期缩短近1/3,峰值电流增加约1/3。 展开更多

关键词 火花隙开关 爆炸箔起爆 击穿电压

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磁驱动平面准等熵加载装置、实验技术及应用研究新进展 被引量：5

8

作者 王桂吉 罗斌强 +5 位作者 陈学秒 张旭平 种涛 蔡进涛 谭福利 孙承纬 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期62-83,共22页

利用脉冲大电流装置产生随时间变化平滑上升的磁压力,实现对平面、柱面等不同结构样品的磁驱动准等熵(斜波)压缩,为极端条件下材料动力学研究提供了一种偏离Hugoniot状态热力学路径的加载手段。本文从磁驱动准等熵加载装置、实验技术、... 利用脉冲大电流装置产生随时间变化平滑上升的磁压力,实现对平面、柱面等不同结构样品的磁驱动准等熵(斜波)压缩,为极端条件下材料动力学研究提供了一种偏离Hugoniot状态热力学路径的加载手段。本文从磁驱动准等熵加载装置、实验技术、数据处理方法等方面综述了磁驱动准等熵加载技术研究近十年的新进展,评述了利用磁驱动准等熵加载技术和方法开展极端条件下材料高压状态方程、高压强度与本构关系、相变与相变动力学等方面研究的进展情况,展望了磁驱动准等熵加载技术发展及其在材料动力学、武器物理和高能量密度物理等方面的应用前景。 展开更多

关键词 大电流脉冲功率装置 磁压力 准等熵压缩 数据处理方法 材料动态性能

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电爆炸驱动小尺寸冲击片实验与数值计算研究 被引量：3

9

作者 王桂吉 蒋吉昊 +2 位作者 邓向阳 谭福利 赵剑衡 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期657-661,共5页

基于低电感技术和平行板传输原理,设计并建立了一套小尺寸电爆炸驱动冲击片起爆始发猛炸药的实验装置。利用激光干涉技术解决了小尺寸电爆炸驱动冲击片速度的瞬时连续测量问题。与国外发表的实验与数值计算结果进行了比较,结果表明,本... 基于低电感技术和平行板传输原理,设计并建立了一套小尺寸电爆炸驱动冲击片起爆始发猛炸药的实验装置。利用激光干涉技术解决了小尺寸电爆炸驱动冲击片速度的瞬时连续测量问题。与国外发表的实验与数值计算结果进行了比较,结果表明,本文的测量结果正确反映了电爆炸驱动冲击片的物理过程。利用流体动力学程序对电爆炸驱动小尺寸冲击片进行了一维数值计算,通过引入一个功率修正因子,计算结果与实验结果相一致。最后对引入的功率修正因子进行了讨论。 展开更多

关键词 爆炸力学 电爆炸 冲击片 速度 功率修正因子 一维数值计算

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一种以TATB/HMX为基炸药的到爆轰距离(英文) 被引量：2

10

作者 王桂吉 赵同虎 +5 位作者 莫建军 吴刚 韩梅 王荣波 田建华 何莉华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期510-515,共6页

利用光纤探针/光电转换器/示波器技术和楔形炸药块方法,采取电炮驱动薄飞片冲击加载产生高压短脉冲激励的装置,测量了一种以TATB/HMX为基炸药的到爆轰距离,研究了到爆轰距离与初始冲击波压力幅值和脉宽的关系,给出了该炸药的POP曲线和... 利用光纤探针/光电转换器/示波器技术和楔形炸药块方法,采取电炮驱动薄飞片冲击加载产生高压短脉冲激励的装置,测量了一种以TATB/HMX为基炸药的到爆轰距离,研究了到爆轰距离与初始冲击波压力幅值和脉宽的关系,给出了该炸药的POP曲线和表达式。实验结果有助于了解压力脉宽对钝感炸药的冲击起爆和爆轰成长的影响。对于短脉冲冲击加载,入射压力脉宽对炸药的到爆轰距离影响明显,相同实验条件下,压力脉宽越长,炸药的到爆轰距离越短;相同压力脉宽下,加载压力越高,炸药的到爆轰距离越短。 展开更多

关键词 爆炸力学 到爆轰距离 短脉冲冲击起爆 以TATB/HMX为基炸药 电炮

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材料动态强度直接测量的磁压剪实验技术及应用

11

作者 王桂吉 罗斌强 +5 位作者 陈学秒 赵剑衡 陈光华 谭福利 孙承纬 吴刚 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期258-265,共8页

提出一种用于直接测量动载荷下材料强度的新方法,即磁驱动压剪联合加载实验技术。从理论和数值计算上分析了压/剪联合作用下材料的应力偏量与屈服强度关系,计算斜波加载下压/剪联合作用时应力偏量与屈服强度的时空演化特性,给出材料强... 提出一种用于直接测量动载荷下材料强度的新方法,即磁驱动压剪联合加载实验技术。从理论和数值计算上分析了压/剪联合作用下材料的应力偏量与屈服强度关系,计算斜波加载下压/剪联合作用时应力偏量与屈服强度的时空演化特性,给出材料强度数值的计算方法。并基于自行研制的强脉冲电流装置和10T准静态磁场发生器,利用多点双光源外差位移干涉仪(dual laser heterodyne velocimetry,DLHV),开展磁压剪实验对2种铝样品的动态强度进行测量,得到不同加载压力下铝样品的强度。结果表明:磁驱动压/剪联合加载技术为材料的高压强度直接测量提供了一种新途径,是可靠的实验技术。 展开更多

关键词 材料强度 磁压剪 斜波压缩 准静态磁场

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一维平面磁驱动等熵加载发射飞片技术 被引量：8

12

作者 赵剑衡 孙承纬 +2 位作者 谭福利 彭其先 王桂吉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期303-308,共6页

探索了一维平面磁驱动发射飞片的实验技术,实现了在一个样品上同时发射两个不同厚度的飞片,并利用VISAR测试技术同时获得了两个飞片自由面完整的速度历史。其中在回路放电峰值电流密度为823 kA/cm的情况下,在上升前沿2μs内将厚度为0.38... 探索了一维平面磁驱动发射飞片的实验技术,实现了在一个样品上同时发射两个不同厚度的飞片,并利用VISAR测试技术同时获得了两个飞片自由面完整的速度历史。其中在回路放电峰值电流密度为823 kA/cm的情况下,在上升前沿2μs内将厚度为0.38 mm、直径为4 mm的铝飞片发射到1.5 km/s,作用在飞片上的最大磁压力为4.25 GPa。显微分析发现,在飞片速度较高的情况下,飞片与镗孔底部剪切破坏的断口上,由于凝固过程中过冷度大有非晶等现象出现。进一步促进了磁驱动等熵加载、发射飞片实验技术、物态方程研究的开展。 展开更多

关键词 爆炸力学 发射技术 等熵压缩 飞片 磁驱动 VISAR

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5GPa内JO-9159炸药的磁驱动准等熵压缩响应特性 被引量：10

13

作者 蔡进涛 赵锋 +3 位作者 王桂吉 赵剑衡 翁继东 吴刚 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期536-539,共4页

较宽压力范围内未反应炸药的动力学响应特性对于深入认识压缩波作用下炸药起爆热点形成机制具有重要意义。磁驱动准等熵压缩加载（无冲击压缩）是获取较宽压力范围内未反应炸药的动态压缩力学特性的有效手段。基于大电流产生的电磁力作... 较宽压力范围内未反应炸药的动力学响应特性对于深入认识压缩波作用下炸药起爆热点形成机制具有重要意义。磁驱动准等熵压缩加载（无冲击压缩）是获取较宽压力范围内未反应炸药的动态压缩力学特性的有效手段。基于大电流产生的电磁力作用原理,在国内率先实现了炸药的磁驱动无冲击压缩实验技术,获得了5 GPa内JO-9159炸药在磁驱动准等熵压缩加载下的速度响应历史。利用一维流体动力学编码对加载过程进行了模拟,计算得到的粒子速度曲线与实验测得的粒子速度曲线符合较好。随着厚度的增加,样品与窗口界面处速度的陡度越来越大,加载期间样品应变率峰值在105~106/s量级,随着样品厚度的增加,应变率尖峰变窄、峰值增加。 展开更多

关键词 固体力学 含能材料 准等熵压缩 动力学响应

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HMX基PBX炸药的等熵压缩实验研究 被引量：6

14

作者 蔡进涛 赵锋 +4 位作者 王桂吉 吴刚 王为 罗斌强 赵剑衡 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期210-214,共5页

利用磁驱动准等熵压缩加载实验技术,研究了某奥克托今(HMX)基高聚物粘结炸药(PBX)未反应固体炸药峰值压力8 GPa内的动力学响应特点。实验在保持多样品加载压力历史一致的前提下,同时加载多个不同厚度实验样品,用激光干涉测速方法获得了... 利用磁驱动准等熵压缩加载实验技术,研究了某奥克托今(HMX)基高聚物粘结炸药(PBX)未反应固体炸药峰值压力8 GPa内的动力学响应特点。实验在保持多样品加载压力历史一致的前提下,同时加载多个不同厚度实验样品,用激光干涉测速方法获得了样品的速度响应历史曲线,对实验数据进行了Lagrange分析处理,获得了该PBX炸药样品8 GPa内的准等熵压缩线,多发实验获得的准等熵压缩线在该压力范围内一致,基于该状态方程的拟合参数对实验结果进行了流体动力学计算,计算结果与实验结果吻合较好。 展开更多

关键词 爆炸力学 高聚物粘结炸药(PBX) 动力学响应 磁驱动 准等熵压缩

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磁驱动准等熵压缩下LY12铝的强度测量 被引量：7

15

作者 罗斌强 王桂吉 +2 位作者 谭福利 赵剑衡 孙承纬 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期241-247,共7页

高压高应变率加载下材料的强度研究一直是冲击动力学的一个难题,目前动态载荷下材料的高压强度测量主要是基于平板撞击技术,冲击温升和应变率效应对材料强度的影响难以分离.基于小型磁驱动加载装置CQ-4,开展了磁驱动准等熵压缩下LY12铝... 高压高应变率加载下材料的强度研究一直是冲击动力学的一个难题,目前动态载荷下材料的高压强度测量主要是基于平板撞击技术,冲击温升和应变率效应对材料强度的影响难以分离.基于小型磁驱动加载装置CQ-4,开展了磁驱动准等熵压缩下LY12铝的声速和强度测量的实验研究,讨论了考虑加载--卸载过程时磁驱动压缩实验的负载电极设计、实验样品设计、数据处理与分析等内容,并获得了12GPa压力范围沿加载--卸载路径的声速变化和峰值压力点的强度数据. 展开更多

关键词 准等熵压缩 LY12铝 高压声速 屈服强度

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带窗口准等熵压缩实验的流场反演技术 被引量：6

16

作者 王刚华 孙承纬 +3 位作者 王桂吉 赵剑衡 谭福利 胡熙静 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期101-104,共4页

在一维拉格朗日平面准等熵压缩流体力学的基础上,建立了带窗口准等熵压缩实验流场反演方法,给出了界面处压力历史的求法,编制了实现流场反演技术的程序,并与一般流体力学计算进行了比较;对Z575号实验给出的界面速度历史进行了反演计算,... 在一维拉格朗日平面准等熵压缩流体力学的基础上,建立了带窗口准等熵压缩实验流场反演方法,给出了界面处压力历史的求法,编制了实现流场反演技术的程序,并与一般流体力学计算进行了比较;对Z575号实验给出的界面速度历史进行了反演计算,给出了的Al 6061-T6等熵压缩线。 展开更多

关键词 流体力学 流场反演方法(反积分方法) Lagrange分析 准等熵压缩实验 窗口

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电爆炸导体驱动小飞片起爆技术研究 被引量：8

17

作者 谭迎新 张景林 王桂吉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期253-256,共4页

利用电爆炸导体爆炸时产生的动态高压驱动小飞片的技术 ,通过对装置中关键部件的分析研究 ,建立了一套新型的起爆钝感炸药试验装置。对细化PETN以及HNS Ⅱ进行试验的结果表明飞片的厚度对炸药起爆能量有着重要的影响 。

关键词 电爆炸导体 飞片 起爆技术 金属箔 起爆原理 加速膛 炸药柱

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小飞片起爆系统加速膛参数的确定 被引量：7

18

作者 谭迎新 张景林 +1 位作者 王桂吉 张小春 《火炸药学报》 CAS CSCD 2001年第3期51-52,55,共3页

对小飞片起爆系统中的关键部件之一—加速膛的主要参数进行了分析确定 ,其中包括加速膛的材料、长度以及直径的尺寸选择 。

关键词 飞片起爆技术 爆炸箔起爆 参数设计 加速膛 起爆炸药

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用于磁压剪技术的10T准静态磁场发生器 被引量：4

19

作者 陈学秒 王桂吉 +4 位作者 章林文 唐小松 马骁 税荣杰 胥超 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2152-2156,共5页

基于理论分析和数值模拟,建立了一种用于磁驱动压剪加载中产生纯剪切力的准静态磁场发生器,由4台0.5 mF/15 kV的储能电容器并联而成,通过15 kV/30 kA的半导体硅堆开关,向一对磁体线圈放电,进行模拟分析和实验测试。装置在充电9 kV时,在... 基于理论分析和数值模拟,建立了一种用于磁驱动压剪加载中产生纯剪切力的准静态磁场发生器,由4台0.5 mF/15 kV的储能电容器并联而成,通过15 kV/30 kA的半导体硅堆开关,向一对磁体线圈放电,进行模拟分析和实验测试。装置在充电9 kV时,在样品区域获得了上升时间1.34 ms的10 T准静态磁场。测试和分析结果表明在半径7 mm区域内磁场分布不均匀性小于2%,满足磁压剪实验要求。 展开更多

关键词 磁压剪 准静态磁场 磁场均匀性 脉冲功率发生装置

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10T脉冲磁场的亥姆霍兹线圈热和力分析 被引量：4

20

作者 陈学秒 万连茂 +1 位作者 王桂吉 章林文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期206-209,共4页

亥姆霍兹线圈在产生数十T的准静态脉冲磁场的装置中得到广泛应用。以自行研制的一套用于磁压剪实验技术的脉冲磁场发生系统的亥姆霍兹线圈为研究对象,结合装置的电参数,利用有限元软件ANSYS对装置放电过程中线圈的热和力进行了仿真研究... 亥姆霍兹线圈在产生数十T的准静态脉冲磁场的装置中得到广泛应用。以自行研制的一套用于磁压剪实验技术的脉冲磁场发生系统的亥姆霍兹线圈为研究对象,结合装置的电参数,利用有限元软件ANSYS对装置放电过程中线圈的热和力进行了仿真研究。研究结果表明,当装置在线圈中产生上升时间约1.34 ms、幅值14.37 kA的放电电流和10.7 T的磁场时,线圈中的最大温升约150℃,最大应力近0.5 GPa,铜导线中的最大应力约0.2 GPa,线圈导线变形位移小于0.05 mm。基于分析结果,在线圈制作时,选择绝缘层耐温超过200℃、抗拉强度0.5 GPa的铜导线作为线圈绕线,选择抗拉强度达5.8 GPa的柴龙纤维绕制在铜导线外层进行加固,并制作了相应结构的亥姆霍兹线圈对。利用该线圈对进行的放电实验测试结果表明,在满足设计指标的情况下,线圈对结实可靠,可重复使用。 展开更多

关键词 脉冲磁场 亥姆霍兹线圈对 有限元分析 热和力分析

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