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Hopkinson压杆技术在中国的发展回顾 被引量:72
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作者 胡时胜 王礼立 +1 位作者 宋力 张磊 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期641-657,共17页
简要回顾了Hopkinson压杆实验技术在中国的发展历程及推广应用。系统介绍了关于金属、高聚物、复合材料、脆性材料、混凝土及软材料、泡沫材料等材料的SHPB实验技术研究,并对相关材料的实验结果进行简要讨论。
关键词 固体力学 霍普金森压杆 实验技术 金属 高聚物 复合材料 脆性材料 混凝土 软材料 泡沫
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飞行和游动的生物运动力学和仿生技术研究 被引量:9
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作者 陆夕云 杨基明 +1 位作者 尹协振 童秉纲 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1159-1163,共5页
飞行与游动的生物运动力学是一门以流体力学为先导的交叉科学,我们采用活体观测、实验测量、数值模拟和理论分析多种手段,以及力学和生物学相结合的综合研究方法,系统地开展了关于飞行和游动的生物运动力学以及相关的仿生技术研究.论文... 飞行与游动的生物运动力学是一门以流体力学为先导的交叉科学,我们采用活体观测、实验测量、数值模拟和理论分析多种手段,以及力学和生物学相结合的综合研究方法,系统地开展了关于飞行和游动的生物运动力学以及相关的仿生技术研究.论文从生物活体实验测试及其动力学特性、生物运动的拍动推进和波状摆动推进机理、理论分析和理论模化、水下仿生机器研制等几个方面分别简要介绍我们近期的主要研究进展. 展开更多
关键词 飞行和游动生物力学 生物外部流体力学 拍动推进 波状摆动推进 仿生技术
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真空橡胶的动静态力学性能及本构关系的研究 被引量:3
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作者 高光发 李永池 +2 位作者 李建阳 王道荣 蒋东 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1647-1649,1654,共4页
针对真空橡胶的特性展开了MTS实验和SHPB实验,通过实验获得了材料的基本力学参数和应力-应变曲线,并对材料的变形行为、应变率相关效应和破坏特性作了必要的分析,在此基础上给出了材料的本构关系。结果表明,真空橡胶材料在准静态加载下... 针对真空橡胶的特性展开了MTS实验和SHPB实验,通过实验获得了材料的基本力学参数和应力-应变曲线,并对材料的变形行为、应变率相关效应和破坏特性作了必要的分析,在此基础上给出了材料的本构关系。结果表明,真空橡胶材料在准静态加载下,应力<3MPa时,应变率效应不明显;在冲击载荷作用下,随着加载应变率的提高,应变率效应比较明显。 展开更多
关键词 真空橡胶 材料本构 SHPB 应变率效应
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海绵橡胶非线性静动态力学特性和本构关系 被引量:1
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作者 高光发 李永池 +2 位作者 蒋东 胡秀章 卞梁 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期20-22,共3页
针对海绵橡胶的物理特性展开了准静态单轴压缩实验和分离式Hopkinson压杆动态压缩实验,得到海绵橡胶材料的应力-应变曲线,并对材料的应变率效应及材料的变形和破坏特性进行深入分析,在此基础上给出材料的动静态本构关系。结果表明:海绵... 针对海绵橡胶的物理特性展开了准静态单轴压缩实验和分离式Hopkinson压杆动态压缩实验,得到海绵橡胶材料的应力-应变曲线,并对材料的应变率效应及材料的变形和破坏特性进行深入分析,在此基础上给出材料的动静态本构关系。结果表明:海绵橡胶材料在准静态加载下,应变大于0.3时,应力-应变曲线才开始偏离坐标轴,表现出非线性特征;在冲击载荷下,海绵橡胶的应变率效应并不明显。 展开更多
关键词 海绵橡胶 材料本构 SHPB 应变率效应
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多功能布的动静态力学性能及本构关系的研究
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作者 高光发 李永池 +1 位作者 邓世春 王道荣 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2003-2005,2013,共4页
针对多功能布的物理特性展开了MTS实验和SHPB实验,获得了材料的基本力学参数和应力-应变曲线,并对材料的变形行为、应变率相关效应和破坏特性作了分析,在此基础上给出了材料的动静态本构关系。结果表明,多功能布材料在准静态加载下和冲... 针对多功能布的物理特性展开了MTS实验和SHPB实验,获得了材料的基本力学参数和应力-应变曲线,并对材料的变形行为、应变率相关效应和破坏特性作了分析,在此基础上给出了材料的动静态本构关系。结果表明,多功能布材料在准静态加载下和冲击载荷作用下,随着应变率的提高,应力-应变曲线斜率增加,应变率效应比较明显。 展开更多
关键词 多功能布 材料本构 应变率效应
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各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的本构模型 被引量:3
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作者 汪伯潮 李颜 +2 位作者 逄浩明 徐振邦 龚兴龙 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期57-68,56,I0002,共14页
各向同性磁流变弹性体是一种将磁性颗粒随机掺入到聚合物基体中制备而成的智能材料。在磁场作用下,其模量发生快速、可逆、连续变化,在振动控制领域显示出良好的应用前景。实验结果表明,各向同性磁流变弹性体的动态力学行为具有很强的... 各向同性磁流变弹性体是一种将磁性颗粒随机掺入到聚合物基体中制备而成的智能材料。在磁场作用下,其模量发生快速、可逆、连续变化,在振动控制领域显示出良好的应用前景。实验结果表明,各向同性磁流变弹性体的动态力学行为具有很强的频率、应变幅值和磁场相关性。尽管上述行为对于其潜在应用具有重要的影响,但目前关于各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的理论研究则关注不够。为准确评价各向同性磁流变弹性体的动态力磁耦合行为,并指导其相关产品的设计,本文建立了一个基于连续介质力学理论,反映各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的本构模型。随后,开发了和本构模型对应的数值实现算法,并对模型的预测能力进行了验证。该模型有助于深入理解各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的潜在力学机制。此外,该模型有助于指导基于各向同性磁流变弹性体产品的设计和应用。 展开更多
关键词 各向同性磁流变弹性体 频率相关 应变幅值相关 磁相关 非线性粘弹 本构模型
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离子水合桥在低渗—特低渗油藏开发中的作用机理
7
作者 金旭 崔风路 +7 位作者 吴一宁 王晓琦 孟思炜 张辰君 刘晓丹 陶嘉平 沈蔓 王奉超 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第5期1145-1153,共9页
聚焦低渗—特低渗油藏中原油-岩石界面处的离子水合桥作用,总结其研究方法、形成机理、作用强度及破坏机制,讨论离子水合桥对原油赋存状态和可动性的影响机制,在此基础上,分析现阶段离子水合桥研究存在的关键挑战,指出未来发展方向。当... 聚焦低渗—特低渗油藏中原油-岩石界面处的离子水合桥作用,总结其研究方法、形成机理、作用强度及破坏机制,讨论离子水合桥对原油赋存状态和可动性的影响机制,在此基础上,分析现阶段离子水合桥研究存在的关键挑战,指出未来发展方向。当前该领域研究通常采用实验表征技术与分子模拟方法开展;离子水合桥形成涉及的微观作用力主要包括静电作用、氢键、范德华作用等,其中原油极性分子与水合离子之间的氢键是破坏离子水合桥作用的主要位点;离子水合桥作用强度受离子种类和浓度、储层溶液环境、油藏岩石矿物类型、原油中极性组分的共同调控,进而影响原油赋存状态和可动性。离子水合桥相关研究在研究方法、尺度贯通及地质复杂性3个方面存在系统性挑战,离子水合桥的动态演化机制尚未明晰、时空跨尺度建模预测存在衔接断层、实际地质环境的复现性不足。未来研究可从以下3方面寻求突破:发展原位动态实验表征与机器学习辅助的模拟策略、建立跨尺度模型融合和升尺度预测框架、开展复杂矿物-多物理场耦合作用下的离子水合桥研究。 展开更多
关键词 低渗—特低渗油藏 离子水合桥 形成机理 作用强度 破坏机制 驱油效率 流固界面
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钢纤维活性粉末混凝土的动态力学性能 被引量:16
8
作者 任兴涛 周听清 +2 位作者 钟方平 胡永乐 王万鹏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期540-547,共8页
利用φ74mm SHPB实验装置对钢纤维活性粉末混凝土(RPC)进行动态压缩实验和动态劈裂拉伸实验。获得了钢纤维RPC在1~102 s-1应变率加载下的动态力学参数。对试件内的动态应力分布进行数值模拟,验证了动态实验的有效性。结果表明,钢纤维RP... 利用φ74mm SHPB实验装置对钢纤维活性粉末混凝土(RPC)进行动态压缩实验和动态劈裂拉伸实验。获得了钢纤维RPC在1~102 s-1应变率加载下的动态力学参数。对试件内的动态应力分布进行数值模拟,验证了动态实验的有效性。结果表明,钢纤维RPC的动态压缩和动态劈裂拉伸的力学性能均表现出显著的应变率效应。随着应变率的增加,钢纤维RPC冲击压缩破坏应力、冲击压缩破坏应变、弹性模量、动态劈裂拉伸破坏应力均有一定程度的增加,动态拉压比相对静态拉压比也有显著的提高。 展开更多
关键词 固体力学 应变率效应 SHPB 活性粉末混凝土 动态压缩 动态劈裂
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含铝纤维复合炸药的能量输出和力学强度 被引量:9
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作者 廖学燕 沈兆武 +3 位作者 姚保学 董树男 马宏昊 蒋耀港 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期424-428,共5页
通过空中爆炸实验,研究了铝纤维对爆炸能量输出的影响,结果表明:wAl=0.20的TNT/Al,冲击波压力峰值为TNT的1.19倍,TNT当量为TNT的1.29倍;wAl=0.20的RDX/Al,冲击波压力峰值为RDX的1.20倍,爆热为TNT的1.64倍,是RDX的1.31倍。通过抗压实验,... 通过空中爆炸实验,研究了铝纤维对爆炸能量输出的影响,结果表明:wAl=0.20的TNT/Al,冲击波压力峰值为TNT的1.19倍,TNT当量为TNT的1.29倍;wAl=0.20的RDX/Al,冲击波压力峰值为RDX的1.20倍,爆热为TNT的1.64倍,是RDX的1.31倍。通过抗压实验,研究了铝纤维对炸药力学强度的影响,结果表明,铝纤维能增强TNT炸药的力学强度,破坏应力为6.8 MPa,应变为0.043。铝纤维对炸药能量和力学强度的双重增强特性,可以为现代高性能炸药设计提供参考。 展开更多
关键词 爆炸力学 能量输出 空中爆炸 含铝纤维炸药 力学强度
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碳纤维静、动态加载下拉伸力学性能的试验研究 被引量:15
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作者 周元鑫 江大志 夏源明 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2000年第1期12-15,共4页
利用岛津试验机和自行研制的旋转盘式冲击拉伸试验装置 ,对T3 0 0和M40J两种碳纤维实施了应变速率范围为 0 .0 0 1~ 1 3 0 0s-1的静、动态拉伸试验 ,获得了两种材料在不同应变速率下的完整的应力应变曲线 .试验结果表明 ,T3 0 0纤维束... 利用岛津试验机和自行研制的旋转盘式冲击拉伸试验装置 ,对T3 0 0和M40J两种碳纤维实施了应变速率范围为 0 .0 0 1~ 1 3 0 0s-1的静、动态拉伸试验 ,获得了两种材料在不同应变速率下的完整的应力应变曲线 .试验结果表明 ,T3 0 0纤维束和M40纤维束的弹性模量、拉伸强度以及失稳应变在上述应变速率范围内均未发生明显变化 ,可以认为是一种与应变速率无关的材料 .根据纤维束模型和纤维强度的统计理论 ,结合两种纤维束在不同应变速率下的试验结果 ,建立了纤维束的统计本构模型 .模型分析表明 ,T3 0 0纤维强度满足两参数的单Weibull分布 ,而M40J纤维强度则需用双Weibull分布才能更好地描述 . 展开更多
关键词 冲击拉伸 拉伸力学试验 碳纤维 复合材料
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基于有限元方法的复杂浮筏系统功率流计算(英文) 被引量:9
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作者 张鲲 孙红灵 +2 位作者 陈海波 张培强 陈亚东 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期516-523,共8页
提出一种基于有限元理论的复杂浮筏系统功率流的计算方法.该方法可应用ANSYS等有限元软件直观得生成复杂浮筏系统的模型,并采用谐响应分析技术求解线性系统在外激励下的响应,从而求得计算系统功率流所需的力和速度向量.应用该方法研究... 提出一种基于有限元理论的复杂浮筏系统功率流的计算方法.该方法可应用ANSYS等有限元软件直观得生成复杂浮筏系统的模型,并采用谐响应分析技术求解线性系统在外激励下的响应,从而求得计算系统功率流所需的力和速度向量.应用该方法研究了一实际复杂浮筏系统的功率流传递特性,算例结果表明了方法的可靠性. 展开更多
关键词 浮筏系统 功率流 有限元法 ANSYS
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新型复合炸药KD-1的能量输出特性和力学性能 被引量:6
12
作者 廖学燕 沈兆武 +1 位作者 马宏昊 樊自建 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2008年第4期14-17,共4页
为同时解决炸药的能量输出和力学强度问题,研发了一种以RDX为基的新型复合炸药KD-1,用水下爆炸压力测试系统研究了KD-1炸药的能量输出特性。结果表明,KD-1炸药的冲击波压力峰值和冲击波比能都比RDX有所提高,冲击波压力峰值是RDX的1.1倍... 为同时解决炸药的能量输出和力学强度问题,研发了一种以RDX为基的新型复合炸药KD-1,用水下爆炸压力测试系统研究了KD-1炸药的能量输出特性。结果表明,KD-1炸药的冲击波压力峰值和冲击波比能都比RDX有所提高,冲击波压力峰值是RDX的1.1倍,爆热是RDX的1.3倍。用万能实验机测试了KD-1的抗压力学性能,得出其抗压强度为6.82M Pa,破坏应变为4.3%。 展开更多
关键词 爆炸力学 复合炸药 水下爆炸 力学性能
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一种新形式的钢纤维混凝土冲击动态本构关系及材料参数的确定 被引量:8
13
作者 叶中豹 李永池 +3 位作者 赵凯 黄瑞源 孙晓旺 张永亮 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期266-270,共5页
采用■75mm大口径SHPB系统进行了钢纤维体积率为0%、0.75%、1.5%三种混凝土材料动态性能实验,得出了不同钢纤维含量、不同应变率下的材料应力-应变关系曲线,实验结果表明:随着纤维含量及应变率的增加,钢纤维混凝土材料的峰值应变、峰值... 采用■75mm大口径SHPB系统进行了钢纤维体积率为0%、0.75%、1.5%三种混凝土材料动态性能实验,得出了不同钢纤维含量、不同应变率下的材料应力-应变关系曲线,实验结果表明:随着纤维含量及应变率的增加,钢纤维混凝土材料的峰值应变、峰值应力都随之提高,并在峰值应力之后出现应力的应变软化现象。以此实验结果为基础,提出了一种依赖于应变和应变率相关函数的新型非线性黏塑性动态本构关系,并通过对实验曲线的三步逐次最小二乘优选模拟,得到了相应的材料参数。结果表明,该本构关系对实验数据的模拟效果较好。 展开更多
关键词 钢纤维混凝土 SHPB 应变率效应 动态本构关系
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干燥和饱和混凝土动态力学特性及其机理 被引量:7
14
作者 张永亮 朱大勇 +3 位作者 李永池 姚华彦 黄瑞源 李煦阳 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期864-870,共7页
采用分离式Hopkinson杆装置,对混凝土进行干燥和饱和状态下的SHPB实验,并与准静态实验进行对比。结果表明:干燥和饱和混凝土均具有明显的应变率效应,中等应变率条件下的应力应变曲线上升段比准静态的曲线陡;饱和混凝土动态强度提高的幅... 采用分离式Hopkinson杆装置,对混凝土进行干燥和饱和状态下的SHPB实验,并与准静态实验进行对比。结果表明:干燥和饱和混凝土均具有明显的应变率效应,中等应变率条件下的应力应变曲线上升段比准静态的曲线陡;饱和混凝土动态强度提高的幅度接近干燥混凝土的2倍,具有更强的应变率敏感性;存在一个应变率临界值,仅当应变率大于临界值时,饱和混凝土的动态强度才大于干燥混凝土的的动态强度;基于实验结果,给出了不同饱和度混凝土强度与应变率的关系。 展开更多
关键词 固体力学 临界应变率 SHPB试验 混凝土材料 Stefan效应
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爆炸和冲击工程力学近期研究进展 被引量:4
15
作者 李永池 王志海 邓世春 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1172-1180,共9页
简要回顾了中国科学技术大学近代力学系工程力学学科的发展概况和研究特色,并重点对该系近十几年来在爆炸和冲击工程力学方面的若干研究进展进行了综述,同时对未来的若干研究方向进行了展望.
关键词 爆轰 本构关系 损伤和破坏 应力波 结构响应 高速侵彻 测试 计算 激光动力学 工程爆破
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渗流力学的理论应用及其前沿研究 被引量:10
16
作者 孔祥言 卢德唐 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1262-1266,共5页
渗流力学是研究流体在多孔介质中运动规律的科学,在国民经济的许多领域都有着广泛应用.我们首先结合渗流实验室的研究工作,介绍渗流力学研究内容、渗流力学的发展,然后重点介绍渗流力学在石油勘探与开发中的应用研究,以及渗流实验室研... 渗流力学是研究流体在多孔介质中运动规律的科学,在国民经济的许多领域都有着广泛应用.我们首先结合渗流实验室的研究工作,介绍渗流力学研究内容、渗流力学的发展,然后重点介绍渗流力学在石油勘探与开发中的应用研究,以及渗流实验室研制开发的渗流力学软件在全国各油田的应用情况. 展开更多
关键词 渗流 试井软件 射孔软件 寻井软件
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饱水混凝土常规三轴压缩力学特性研究 被引量:6
17
作者 张永亮 姚华彦 +1 位作者 朱大勇 李永池 《混凝土》 CAS 北大核心 2015年第3期63-66,共4页
对饱水和干燥状态下的混凝土进行三轴和单轴压缩试验,对比干燥状态下的试验结果表明:饱水混凝土具有明显的围压效应,抗压强度随着围压的增大显著提高;Bresler-Pister准则能更准确地描述混凝土强度的非线性特征,随围压的增大,饱水和干燥... 对饱水和干燥状态下的混凝土进行三轴和单轴压缩试验,对比干燥状态下的试验结果表明:饱水混凝土具有明显的围压效应,抗压强度随着围压的增大显著提高;Bresler-Pister准则能更准确地描述混凝土强度的非线性特征,随围压的增大,饱水和干燥混凝土的强度变化的趋势出现明显的差别;相同围压下,饱水混凝土的抗压强度低,割线模量小,峰值应变大,变形能力增强;饱水混凝土因水的影响表现出良好的延性。 展开更多
关键词 饱水混凝土 围压 强度准则 应力应变
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冷激波灭火系统中激波对灭火效果和周边环境的影响 被引量:2
18
作者 蒋耀港 马宏昊 +3 位作者 沈兆武 程扬帆 范志强 汪泉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期67-72,共6页
为了评估冷激波灭火弹爆炸后形成的激波对灭火效果和周边环境的影响,建立了一套纹影实验装置。通过纹影实验,观察了小尺寸下不同灭火介质爆炸抛撒后激波的形成和传播,并推算了冷激波灭火弹爆炸后油盆边缘附近的波后质点速度。观察发现,... 为了评估冷激波灭火弹爆炸后形成的激波对灭火效果和周边环境的影响,建立了一套纹影实验装置。通过纹影实验,观察了小尺寸下不同灭火介质爆炸抛撒后激波的形成和传播,并推算了冷激波灭火弹爆炸后油盆边缘附近的波后质点速度。观察发现,水基灭火介质爆炸抛撒后没有形成激波;而粉基灭火介质尽管爆炸抛撒后形成激波,但在油盆边缘附近激波强度较弱,波后质点速度小。与介质抛撒引起的可燃气体介质运动相比,激波对加快可燃气体介质运动的影响可以忽略。最后,通过高速摄影实验验证了激波对灭火效果的影响是可以忽略的。因此,冷激波系统中,激波对灭火效果和周边环境的影响是可以忽略的。 展开更多
关键词 爆炸力学 激波 纹影实验 冷激波灭火系统 高速摄影
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PIV技术在近水平油水两相流研究中的应用 被引量:3
19
作者 许明 凌杭建 +4 位作者 王鲁海 杨基明 罗喜胜 马庆华 赵铁柱 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期12-15,共4页
自行研制了用于油水两相流研究的PIV(粒子图像速度仪)实验系统。该实验平台主要用于研究近水平油井测量仪器内的油水两相管流。分别对水平油水两相流中的分层流和分散流的速度场进行了测量。油水两相流流动速度分布与单相流有着明显不... 自行研制了用于油水两相流研究的PIV(粒子图像速度仪)实验系统。该实验平台主要用于研究近水平油井测量仪器内的油水两相管流。分别对水平油水两相流中的分层流和分散流的速度场进行了测量。油水两相流流动速度分布与单相流有着明显不同的特征。油水分层流情况下油相和水相之间存在比较显著的速度滑移。而在水包油分散流的情况下,由于油滴平均直径在径向上的不对称分布,以及小油滴具有更好的跟随性等原因,油滴的轴向速度也呈现不对称性。PIV技术在油水两相流研究中展示出良好的应用潜力。 展开更多
关键词 油水两相流 粒子图像测速 近水平管流 分散流 分层流
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侵彻准稳定过程中冲击速度与侵彻速度的关系 被引量:5
20
作者 高光发 李永池 +1 位作者 段士伟 魏磊 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2011年第1期13-16,共4页
针对93W长杆弹垂直侵彻半无限4340钢靶的准稳定阶段进行研究,根据弹尾和弹体平均速度时程曲线分析准稳定阶段的速度特性和时间分布,并对不同长径比不同入射速度条件下冲击速度与侵彻速度之间的关系进行研究。研究表明,不同条件下侵彻速... 针对93W长杆弹垂直侵彻半无限4340钢靶的准稳定阶段进行研究,根据弹尾和弹体平均速度时程曲线分析准稳定阶段的速度特性和时间分布,并对不同长径比不同入射速度条件下冲击速度与侵彻速度之间的关系进行研究。研究表明,不同条件下侵彻速度与冲击速度发生较大的变化,但两者之间的关系不变且满足线性关系。这种关系与利用流体动力学模型所推导出的线性关系明显不同。 展开更多
关键词 侵彻力学 准稳定状态 冲击速度 侵彻速度
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