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爆炸冲击波/破片耦合毁伤效能研究
1
作者
杨帅
赵金庆
+2 位作者
崔小杰
杨天威
成乐乐
《振动与冲击》
北大核心
2025年第17期170-178,192,共10页
杀爆战斗部在多种防空反导武器系统中得到了广泛的应用,此类战斗部主要通过爆炸冲击波和破片两种毁伤元对来袭导弹目标实现高效毁伤。为研究不同爆炸场景下爆炸冲击波/破片毁伤元对导弹目标的耦合毁伤能力,选取圆柱型壳体作为效应靶,基...
杀爆战斗部在多种防空反导武器系统中得到了广泛的应用,此类战斗部主要通过爆炸冲击波和破片两种毁伤元对来袭导弹目标实现高效毁伤。为研究不同爆炸场景下爆炸冲击波/破片毁伤元对导弹目标的耦合毁伤能力,选取圆柱型壳体作为效应靶,基于爆炸冲击波和破片的速度变化公式及运动特性提出了可以划分不同爆炸作用场的计算方法,并引入LBE(LOAD_BLAST_ENHANCED)算法实现了爆炸冲击波/破片协同作用下对圆柱型效应靶耦合毁伤工况的有效模拟。研究表明:爆炸冲击波/破片耦合作用场的毁伤效能对效应靶的强度较为敏感,增加效应靶的材料强度是提升自身防护能力的关键因素。在初始爆炸参数相同的前提下,杀爆相关作用的毁伤效能最高,约为冲击波单独作用的1.06倍~5.26倍,杀爆联合作用的毁伤效能约为冲击波单独作用的1.06倍~1.44倍。
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关键词
爆炸冲击波
破片
模拟仿真
耦合毁伤效能
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职称材料
TiZrHfNbX(X=Ta、Cu、Al)高熵合金低温力学性能与本构模型
2
作者
海译文
张昌锁
+1 位作者
王成
郭宇阳
《北京理工大学学报》
北大核心
2025年第11期1164-1173,共10页
为研究不同元素对TiZrHfNb高熵合金低温力学性能的影响,利用万能试验机与霍普金森压杆实验系统对TiZrHfNbX(X=Ta、Cu、Al)进行温度(213~293 K)与应变率(0.0001~2000 s^(-1))耦合作用下的力学性能试验,并基于多种表征手段研究了物相组成...
为研究不同元素对TiZrHfNb高熵合金低温力学性能的影响,利用万能试验机与霍普金森压杆实验系统对TiZrHfNbX(X=Ta、Cu、Al)进行温度(213~293 K)与应变率(0.0001~2000 s^(-1))耦合作用下的力学性能试验,并基于多种表征手段研究了物相组成、微观组织与材料静/动态力学响应的关系.结果表明:第二相的形态与分布使三种高熵合金的低温学性能存在差异.此外,低温诱发了更高的位错运动阻力,使材料表现出显著的低温强化效应.最后针对应变率强化项与温度项提出改进的Johnson-Cook(J-C)本构模型来描述TiZrHfNbX(X=Ta、Cu、Al)在低温下的力学行为.
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关键词
高熵合金
力学性能
微观组织
强化机制
本构模型
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职称材料
基于碎片尺寸分布的活性材料冲击释能计算
3
作者
周捷
赵旭峰
皮爱国
《兵工学报》
北大核心
2025年第6期291-305,共15页
针对活性材料的动态破碎特性及其对冲击释能行为的影响,以Al/Ti与Al/Ti/W两种活性材料为研究对象,开展活性材料的动态破碎软回收试验,获得不同撞击速度下材料的碎片尺寸分布特征,同时开展活性材料的冲击引发释能测试。对两种材料的冲击...
针对活性材料的动态破碎特性及其对冲击释能行为的影响,以Al/Ti与Al/Ti/W两种活性材料为研究对象,开展活性材料的动态破碎软回收试验,获得不同撞击速度下材料的碎片尺寸分布特征,同时开展活性材料的冲击引发释能测试。对两种材料的冲击释能压力特征与反应过程进行分析,结合以上研究工作,提出一种基于材料破碎特性和反应尺寸阈值的冲击释能压力计算方法。研究结果表明:活性材料的破碎特性是影响其冲击释能行为的关键,Al/Ti与Al/Ti/W两种材料在冲击破碎后形成的细小碎片尺寸累积分布可用Logistic分布函数描述,材料在反应室内的冲击反应过程可分为一次反应与二次反应阶段;所提出的释能压力计算方法在计算一次反应阶段释能压力峰时,计算误差小于15%。
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关键词
Al/Ti基活性材料
冲击破碎
碎片分布
释能计算
二次反应
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职称材料
地聚物再生混凝土抗压强度的离散性分析
4
作者
周宏元
母崇元
+2 位作者
王小娟
李润琳
曹万林
《材料导报》
北大核心
2025年第1期210-217,共8页
为研究地聚物再生混凝土(Geopolymeric recycled aggregate concrete, GRAC)试件尺寸及再生粗骨料(Recycled coarse aggregate, RCA)替代率对其抗压强度离散性的影响,制备了五种RCA替代率(0%、30%、50%、70%和100%)、四种宽度(70 mm、10...
为研究地聚物再生混凝土(Geopolymeric recycled aggregate concrete, GRAC)试件尺寸及再生粗骨料(Recycled coarse aggregate, RCA)替代率对其抗压强度离散性的影响,制备了五种RCA替代率(0%、30%、50%、70%和100%)、四种宽度(70 mm、100 mm、150 mm和200 mm)长宽比均为3的试件。基于经典尺寸效应律,提出了考虑RCA替代率的GRAC平均抗压强度尺寸效应预测公式,试验数据表明GRAC抗压强度的离散性随试件尺寸增大而减小,随RCA替代率的增加而先增大后减小。此外,基于Weibull分布模型,提出了任意保证率下具有不同RCA替代率的GRAC抗压强度尺寸效应预测公式。
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关键词
地聚物再生混凝土
抗压强度离散性
再生粗骨料替代率
尺寸效应
WEIBULL分布
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职称材料
氧化铝/聚四氟乙烯热化学反应特性及影响因素
被引量:
2
5
作者
刘瑞华
王亚军
+1 位作者
万奕
甘强
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期35-43,共9页
为深入了解铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)材料的预点火反应,采用超声混合法制备了Al_(2)O_(3)/PTFE复合材料,对其微观形貌、晶相和特征官能团等进行了表征,分析了材料的热化学反应性能及影响因素。结果表明,Al_(2)O_(3)能延迟PTFE熔化的起始温...
为深入了解铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)材料的预点火反应,采用超声混合法制备了Al_(2)O_(3)/PTFE复合材料,对其微观形貌、晶相和特征官能团等进行了表征,分析了材料的热化学反应性能及影响因素。结果表明,Al_(2)O_(3)能延迟PTFE熔化的起始温度;Al_(2)O_(3)和PTFE的粒径越小,Al_(2)O_(3)/PTFE材料越容易发生反应,放热量越大;小粒径的Al_(2)O_(3)能延迟AlF_(3)生成反应的起始温度,提前AlF_(3)晶型转变的起始温度,从而提高反应的集中放热量,Al_(2)O_(3)(50nm)与PTFE(1μm)反应程度最高;α-Al_(2)O_(3)/PTFE的热化学反应性能优于γ-Al_(2)O_(3)/PTFE和无定形Al_(2)O_(3)/PTFE;Al_(2)O_(3)/PTFE的热化学反应具有典型动力学特征,反应主放热峰的峰值温度随升温速率增大而升高;计算得到Al_(2)O_(3)/PTFE主反应的表观活化能为45.0kJ/mol。
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关键词
物理化学
氧化铝
聚四氟乙烯
PTFE
热化学反应特性
铝热剂
预点火反应
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职称材料
活性PELE侵彻钢筋混凝土毁伤效应仿真研究
被引量:
1
6
作者
郭萌萌
王海福
+2 位作者
张甲浩
周晟
余庆波
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期89-96,共8页
为研究活性横向效应增强弹(Penetrator with Enhanced Lateral Effect, PELE)对钢筋混凝土靶的冲击爆燃毁伤效应,采用有限元分析软件对活性PELE毁伤钢筋混凝土靶作用行为进行数值仿真研究。基于点火增长模型,建立可描述活性芯体冲击反...
为研究活性横向效应增强弹(Penetrator with Enhanced Lateral Effect, PELE)对钢筋混凝土靶的冲击爆燃毁伤效应,采用有限元分析软件对活性PELE毁伤钢筋混凝土靶作用行为进行数值仿真研究。基于点火增长模型,建立可描述活性芯体冲击反应过程的数值仿真模型,并根据弹道驱动试验结果对数值仿真模型进行有效性校验,计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上开展不同冲击速度和壳体厚度条件下活性PELE对钢筋混凝土靶的毁伤特性研究。研究结果表明,随着冲击速度的提高和壳体厚度的增加,混凝土靶通孔尺寸呈先增大后减小的趋势,而对于崩落尺寸,弹丸的冲击速度则是主要影响因素。
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关键词
横向效应增强弹
点火增长
活性毁伤材料
冲击反应
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职称材料
活性破片作用后效靶板耦合能量分布特征
7
作者
周晟
郭萌萌
+2 位作者
张甲浩
葛超
余庆波
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期81-88,共8页
为揭示活性破片穿透前靶后,对后效靶板的耦合能量分布特征及机理,开展活性破片毁伤双层靶板弹道枪实验。通过高速摄影记录弹靶作用行为,结合间隔靶毁伤形貌、破片侵靶破碎理论和二次碎片能量分布,建立活性破片作用后效靶板毁伤行为模型...
为揭示活性破片穿透前靶后,对后效靶板的耦合能量分布特征及机理,开展活性破片毁伤双层靶板弹道枪实验。通过高速摄影记录弹靶作用行为,结合间隔靶毁伤形貌、破片侵靶破碎理论和二次碎片能量分布,建立活性破片作用后效靶板毁伤行为模型。研究结果表明,活性破片在毁伤后靶过程中,动能化学能分别在不同碰撞速度区间内占据主导地位,随碰撞速度增加,活性破片被完全激活,活性破片对后效靶板的毁伤从化学能主导转变为动能主导。
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关键词
活性破片
二次碎片
飞散行为
耦合能量分布
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职称材料
题名
爆炸冲击波/破片耦合毁伤效能研究
1
作者
杨帅
赵金庆
崔小杰
杨天威
成乐乐
机构
中北
大学
机电工程学院
中国兵器
科学
研究院
晋西工业集团有限责任公司
北京
机电工程研究所
北京理工大学爆炸科学与安全防护国家重点实验室
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第17期170-178,192,共10页
基金
山西省基础研究计划项目(202303021212196)
毁伤技术重点学科实验室开放研究基金项目(DXMBJJ2024-02)。
文摘
杀爆战斗部在多种防空反导武器系统中得到了广泛的应用,此类战斗部主要通过爆炸冲击波和破片两种毁伤元对来袭导弹目标实现高效毁伤。为研究不同爆炸场景下爆炸冲击波/破片毁伤元对导弹目标的耦合毁伤能力,选取圆柱型壳体作为效应靶,基于爆炸冲击波和破片的速度变化公式及运动特性提出了可以划分不同爆炸作用场的计算方法,并引入LBE(LOAD_BLAST_ENHANCED)算法实现了爆炸冲击波/破片协同作用下对圆柱型效应靶耦合毁伤工况的有效模拟。研究表明:爆炸冲击波/破片耦合作用场的毁伤效能对效应靶的强度较为敏感,增加效应靶的材料强度是提升自身防护能力的关键因素。在初始爆炸参数相同的前提下,杀爆相关作用的毁伤效能最高,约为冲击波单独作用的1.06倍~5.26倍,杀爆联合作用的毁伤效能约为冲击波单独作用的1.06倍~1.44倍。
关键词
爆炸冲击波
破片
模拟仿真
耦合毁伤效能
Keywords
explosive shock wave
fragments
simulation
coupled damage efficiency
分类号
TJ410.1 [兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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职称材料
题名
TiZrHfNbX(X=Ta、Cu、Al)高熵合金低温力学性能与本构模型
2
作者
海译文
张昌锁
王成
郭宇阳
机构
太原理
工大
学矿业工程学院
北京理工大学爆炸科学与安全防护国家重点实验室
出处
《北京理工大学学报》
北大核心
2025年第11期1164-1173,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(50774054)。
文摘
为研究不同元素对TiZrHfNb高熵合金低温力学性能的影响,利用万能试验机与霍普金森压杆实验系统对TiZrHfNbX(X=Ta、Cu、Al)进行温度(213~293 K)与应变率(0.0001~2000 s^(-1))耦合作用下的力学性能试验,并基于多种表征手段研究了物相组成、微观组织与材料静/动态力学响应的关系.结果表明:第二相的形态与分布使三种高熵合金的低温学性能存在差异.此外,低温诱发了更高的位错运动阻力,使材料表现出显著的低温强化效应.最后针对应变率强化项与温度项提出改进的Johnson-Cook(J-C)本构模型来描述TiZrHfNbX(X=Ta、Cu、Al)在低温下的力学行为.
关键词
高熵合金
力学性能
微观组织
强化机制
本构模型
Keywords
high-entropy alloy
mechanical properties
microstructure
strengthening mechanism
constitutive model
分类号
TG146.4 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
基于碎片尺寸分布的活性材料冲击释能计算
3
作者
周捷
赵旭峰
皮爱国
机构
北京理工大学爆炸科学与安全防护国家重点实验室
中国兵器工业第
出处
《兵工学报》
北大核心
2025年第6期291-305,共15页
文摘
针对活性材料的动态破碎特性及其对冲击释能行为的影响,以Al/Ti与Al/Ti/W两种活性材料为研究对象,开展活性材料的动态破碎软回收试验,获得不同撞击速度下材料的碎片尺寸分布特征,同时开展活性材料的冲击引发释能测试。对两种材料的冲击释能压力特征与反应过程进行分析,结合以上研究工作,提出一种基于材料破碎特性和反应尺寸阈值的冲击释能压力计算方法。研究结果表明:活性材料的破碎特性是影响其冲击释能行为的关键,Al/Ti与Al/Ti/W两种材料在冲击破碎后形成的细小碎片尺寸累积分布可用Logistic分布函数描述,材料在反应室内的冲击反应过程可分为一次反应与二次反应阶段;所提出的释能压力计算方法在计算一次反应阶段释能压力峰时,计算误差小于15%。
关键词
Al/Ti基活性材料
冲击破碎
碎片分布
释能计算
二次反应
Keywords
Al/Ti-based reactive material
impact fragmentation
fragment distribution
energy release calculation
secondary reaction
分类号
TJ012.4 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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职称材料
题名
地聚物再生混凝土抗压强度的离散性分析
4
作者
周宏元
母崇元
王小娟
李润琳
曹万林
机构
北京
工业
大学
城市
与安全
减灾教育部
重点
实验室
北京理工大学爆炸科学与安全防护国家重点实验室
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第1期210-217,共8页
基金
国家自然科学基金(52278477
52178096)
国家重点研发计划(2019YFD1101005)。
文摘
为研究地聚物再生混凝土(Geopolymeric recycled aggregate concrete, GRAC)试件尺寸及再生粗骨料(Recycled coarse aggregate, RCA)替代率对其抗压强度离散性的影响,制备了五种RCA替代率(0%、30%、50%、70%和100%)、四种宽度(70 mm、100 mm、150 mm和200 mm)长宽比均为3的试件。基于经典尺寸效应律,提出了考虑RCA替代率的GRAC平均抗压强度尺寸效应预测公式,试验数据表明GRAC抗压强度的离散性随试件尺寸增大而减小,随RCA替代率的增加而先增大后减小。此外,基于Weibull分布模型,提出了任意保证率下具有不同RCA替代率的GRAC抗压强度尺寸效应预测公式。
关键词
地聚物再生混凝土
抗压强度离散性
再生粗骨料替代率
尺寸效应
WEIBULL分布
Keywords
geopolymeric recycled aggregate concrete
compressive strength dispersion
recycled coarse aggregate substitute rate
size effect
Weibull distribution
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
氧化铝/聚四氟乙烯热化学反应特性及影响因素
被引量:
2
5
作者
刘瑞华
王亚军
万奕
甘强
机构
北京理工大学爆炸科学与安全防护国家重点实验室
出处
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期35-43,共9页
基金
国家自然科学基金(No.22275018)
爆炸科学与技术国家重点实验室自主课题(No.YBKT19-04)。
文摘
为深入了解铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)材料的预点火反应,采用超声混合法制备了Al_(2)O_(3)/PTFE复合材料,对其微观形貌、晶相和特征官能团等进行了表征,分析了材料的热化学反应性能及影响因素。结果表明,Al_(2)O_(3)能延迟PTFE熔化的起始温度;Al_(2)O_(3)和PTFE的粒径越小,Al_(2)O_(3)/PTFE材料越容易发生反应,放热量越大;小粒径的Al_(2)O_(3)能延迟AlF_(3)生成反应的起始温度,提前AlF_(3)晶型转变的起始温度,从而提高反应的集中放热量,Al_(2)O_(3)(50nm)与PTFE(1μm)反应程度最高;α-Al_(2)O_(3)/PTFE的热化学反应性能优于γ-Al_(2)O_(3)/PTFE和无定形Al_(2)O_(3)/PTFE;Al_(2)O_(3)/PTFE的热化学反应具有典型动力学特征,反应主放热峰的峰值温度随升温速率增大而升高;计算得到Al_(2)O_(3)/PTFE主反应的表观活化能为45.0kJ/mol。
关键词
物理化学
氧化铝
聚四氟乙烯
PTFE
热化学反应特性
铝热剂
预点火反应
Keywords
physical chemistry
alumina
polytetrafluoroethylene
PTFE
thermochemical reaction characteristics
thermite
pre-ignition reaction
分类号
TJ55 [兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
O38 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
活性PELE侵彻钢筋混凝土毁伤效应仿真研究
被引量:
1
6
作者
郭萌萌
王海福
张甲浩
周晟
余庆波
机构
北京理工大学爆炸科学与安全防护国家重点实验室
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期89-96,共8页
文摘
为研究活性横向效应增强弹(Penetrator with Enhanced Lateral Effect, PELE)对钢筋混凝土靶的冲击爆燃毁伤效应,采用有限元分析软件对活性PELE毁伤钢筋混凝土靶作用行为进行数值仿真研究。基于点火增长模型,建立可描述活性芯体冲击反应过程的数值仿真模型,并根据弹道驱动试验结果对数值仿真模型进行有效性校验,计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上开展不同冲击速度和壳体厚度条件下活性PELE对钢筋混凝土靶的毁伤特性研究。研究结果表明,随着冲击速度的提高和壳体厚度的增加,混凝土靶通孔尺寸呈先增大后减小的趋势,而对于崩落尺寸,弹丸的冲击速度则是主要影响因素。
关键词
横向效应增强弹
点火增长
活性毁伤材料
冲击反应
Keywords
penetrator with enhanced lateral effect
initiation growth
reactive damage material
shock-induced reaction
分类号
TJ012.4 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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职称材料
题名
活性破片作用后效靶板耦合能量分布特征
7
作者
周晟
郭萌萌
张甲浩
葛超
余庆波
机构
北京理工大学爆炸科学与安全防护国家重点实验室
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期81-88,共8页
基金
国家自然科学基金项目(12302460)。
文摘
为揭示活性破片穿透前靶后,对后效靶板的耦合能量分布特征及机理,开展活性破片毁伤双层靶板弹道枪实验。通过高速摄影记录弹靶作用行为,结合间隔靶毁伤形貌、破片侵靶破碎理论和二次碎片能量分布,建立活性破片作用后效靶板毁伤行为模型。研究结果表明,活性破片在毁伤后靶过程中,动能化学能分别在不同碰撞速度区间内占据主导地位,随碰撞速度增加,活性破片被完全激活,活性破片对后效靶板的毁伤从化学能主导转变为动能主导。
关键词
活性破片
二次碎片
飞散行为
耦合能量分布
Keywords
reactive fragment
secondary fragment
dispersion behavior
coupling energy distribution
分类号
TJ012.4 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
爆炸冲击波/破片耦合毁伤效能研究
杨帅
赵金庆
崔小杰
杨天威
成乐乐
《振动与冲击》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
TiZrHfNbX(X=Ta、Cu、Al)高熵合金低温力学性能与本构模型
海译文
张昌锁
王成
郭宇阳
《北京理工大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
基于碎片尺寸分布的活性材料冲击释能计算
周捷
赵旭峰
皮爱国
《兵工学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
地聚物再生混凝土抗压强度的离散性分析
周宏元
母崇元
王小娟
李润琳
曹万林
《材料导报》
北大核心
2025
0
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职称材料
5
氧化铝/聚四氟乙烯热化学反应特性及影响因素
刘瑞华
王亚军
万奕
甘强
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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下载PDF
职称材料
6
活性PELE侵彻钢筋混凝土毁伤效应仿真研究
郭萌萌
王海福
张甲浩
周晟
余庆波
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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下载PDF
职称材料
7
活性破片作用后效靶板耦合能量分布特征
周晟
郭萌萌
张甲浩
葛超
余庆波
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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