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爆炸冲击波和破片群复合作用下泡沫铝/纤维夹芯结构的毁伤特性
1
作者
周楠
唐奎
+3 位作者
孙佳慧
王金相
刘大斌
方雨
《爆炸与冲击》
北大核心
2025年第8期116-130,共15页
在简易自制爆炸装置的近场爆炸中,防护结构常受到爆炸冲击波和破片的复合作用。为了提高结构的防护性能,设计并制备了含“泡沫铝/纤维”夹芯复合结构材料,通过开展“爆炸+侵彻”实验,研究复合结构在爆炸冲击波和高速破片复合作用下的失...
在简易自制爆炸装置的近场爆炸中,防护结构常受到爆炸冲击波和破片的复合作用。为了提高结构的防护性能,设计并制备了含“泡沫铝/纤维”夹芯复合结构材料,通过开展“爆炸+侵彻”实验,研究复合结构在爆炸冲击波和高速破片复合作用下的失效模式,重点讨论爆炸冲击波和破片两种载荷时序性对毁伤特性的影响,并分析不同材料的吸能机理。研究结果表明:爆距的变化直接影响爆炸冲击波和破片作用的时序性,在本文讨论的工况中,当爆距大于600 mm时,破片先于冲击波作用;在冲击波和破片的复合作用下,铝面板除了破片的贯穿破坏外,还伴有局部凹陷变形,泡沫铝自身胞孔结构在冲击载荷作用下发生压溃变形和胞壁屈服碎裂,弹孔处纤维则在破片的侵彻下发生拉伸变形和断裂,并伴有高温失效;铝背板主要以瓣裂撕裂破坏为主;在两种时序性作用下,弹孔的存在削弱了冲击波对铝面板的作用,后序夹芯结构材料和铝背板的变形破坏程度较前序材料更为严重。本研究的开展对轻质复合结构材料在有限空间近爆防护领域中的应用和功能设计提供了技术依据。
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关键词
夹芯结构
泡沫铝
UHMWPE纤维
时序性
毁伤特性
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职称材料
TA1-Q345爆炸焊接复合板组织与性能研究
被引量:
2
2
作者
巩文刚
苏勇
+2 位作者
张帅博
方雨
夏小院
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期99-102,共4页
采用爆炸焊接法获得TA1-Q345复合板,兼具TA1钛合金钢的高耐蚀性和Q345钢的高强度。对复合板界面显微组织观察发现结合界面以往复循环波纹结合,界面两侧金属不同程度塑性变形,界面波纹状端部存在熔化区。对界面EDS面扫描显示界面两侧金...
采用爆炸焊接法获得TA1-Q345复合板,兼具TA1钛合金钢的高耐蚀性和Q345钢的高强度。对复合板界面显微组织观察发现结合界面以往复循环波纹结合,界面两侧金属不同程度塑性变形,界面波纹状端部存在熔化区。对界面EDS面扫描显示界面两侧金属元素相互扩散。结果表明:界面处显微硬度最高,沿两边母材方向硬度逐渐减小,直到和母材硬度相同。复合板纵向剪切强度为334 MPa,横向剪切强度为298 MPa,均高于理论下限(196 MPa)。
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关键词
爆炸焊接
结合界面
显微组织
剪切强度
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职称材料
铝缆线燃烧痕迹宏细观特征
被引量:
4
3
作者
周楠
蒋敬
+2 位作者
方雨
陶秋辰
唐一菁
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第22期9551-9558,共8页
近年来,由高压输电线问题所导致的森林火灾发生率不断攀升,为了分析架空电缆森林火灾的起火原因,以铝缆线为研究对象,通过设计开展燃烧实验制备此类火灾中常见的铝缆线燃烧样品,综合采用体视显微镜、扫描电镜对燃烧痕迹的宏观形态和微...
近年来,由高压输电线问题所导致的森林火灾发生率不断攀升,为了分析架空电缆森林火灾的起火原因,以铝缆线为研究对象,通过设计开展燃烧实验制备此类火灾中常见的铝缆线燃烧样品,综合采用体视显微镜、扫描电镜对燃烧痕迹的宏观形态和微观形貌特征进行观察分析,讨论了线缆规格尺寸、有无绝缘层、不同燃烧温度以及不同燃烧持续时间对燃烧痕迹宏/微观形貌的影响。研究结果表明:不同规格铝缆线的熔断温度平均值均高于铝的熔点660℃,聚氯乙烯绝缘层的存在一定程度上降低了铝缆线的平均熔断温度,线径越粗的含绝缘层铝线达到熔点的燃烧时间就越长;铝缆线在高温作用下易形成熔珠,铝线断裂处则以尖状熔痕和熔化增粗为主;相较于裸铝缆线,含绝缘层铝缆线燃烧所形成熔珠表面微观结构更加致密紧凑,无明显麻点和小坑。研究结果可为铝缆线在火场环境中燃烧痕迹的分析及起火原因的判别提供参考依据。
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关键词
火灾
铝缆线
燃烧痕迹
微观形貌
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职称材料
火烧环境中铜缆线燃烧痕迹宏微观特征
4
作者
周楠
蒋敬
+2 位作者
樊武龙
方雨
陶秋辰
《科学技术与工程》
北大核心
2023年第5期2211-2218,共8页
为探究涉铜缆线电气火灾的起火原因,通过设计并开展燃烧实验制备铜缆线燃烧试样,综合采用体视显微镜、扫描电镜对试样燃烧痕迹的宏、微观形态特征进行观察分析,讨论线缆规格尺寸、有无绝缘层以及不同燃烧温度对燃烧痕迹宏观形态和微观...
为探究涉铜缆线电气火灾的起火原因,通过设计并开展燃烧实验制备铜缆线燃烧试样,综合采用体视显微镜、扫描电镜对试样燃烧痕迹的宏、微观形态特征进行观察分析,讨论线缆规格尺寸、有无绝缘层以及不同燃烧温度对燃烧痕迹宏观形态和微观组织特征的影响。研究结果表明:对于相同规格的铜缆线,绝缘层材料的存在提高了缆线燃烧温度的极值,但二者的熔断温度相差不大,同时,也降低了缆线燃烧后熔端的集束性;随着缆线截面尺寸的增加,其燃烧过程中达到的温度极值也不断提高,不同规格铜缆线的熔断温度总体上与其截面尺寸成正比;铜缆线在高温作用下易形成熔珠,其直径通常为铜线线径的1~3倍,裸铜缆线形成的熔珠表面较光滑,具有金属光泽,而含绝缘层铜缆线形成的熔珠表面较粗糙,附着聚氯乙烯残留物。研究结果可为铜缆线在火场环境中燃烧痕迹的分析及起火原因的判别提供依据。
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关键词
火灾
铜缆线
燃烧痕迹
微观形貌
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职称材料
题名
爆炸冲击波和破片群复合作用下泡沫铝/纤维夹芯结构的毁伤特性
1
作者
周楠
唐奎
孙佳慧
王金相
刘大斌
方雨
机构
南京理工大学化工学院
南京警察学院刑事科学技术学院
安徽弘雷金属复合材料科技有限公司
南京理工大学瞬态物理全国重点实验室
呼伦贝尔市公安局
出处
《爆炸与冲击》
北大核心
2025年第8期116-130,共15页
基金
国家自然科学基金(11602113、12102202)
中央高校基本科研业务费专项资金(LGZD202301)
+1 种基金
江苏省“333高层次人才培养工程”
江苏省“十四五”重点学科(公安技术)资助。
文摘
在简易自制爆炸装置的近场爆炸中,防护结构常受到爆炸冲击波和破片的复合作用。为了提高结构的防护性能,设计并制备了含“泡沫铝/纤维”夹芯复合结构材料,通过开展“爆炸+侵彻”实验,研究复合结构在爆炸冲击波和高速破片复合作用下的失效模式,重点讨论爆炸冲击波和破片两种载荷时序性对毁伤特性的影响,并分析不同材料的吸能机理。研究结果表明:爆距的变化直接影响爆炸冲击波和破片作用的时序性,在本文讨论的工况中,当爆距大于600 mm时,破片先于冲击波作用;在冲击波和破片的复合作用下,铝面板除了破片的贯穿破坏外,还伴有局部凹陷变形,泡沫铝自身胞孔结构在冲击载荷作用下发生压溃变形和胞壁屈服碎裂,弹孔处纤维则在破片的侵彻下发生拉伸变形和断裂,并伴有高温失效;铝背板主要以瓣裂撕裂破坏为主;在两种时序性作用下,弹孔的存在削弱了冲击波对铝面板的作用,后序夹芯结构材料和铝背板的变形破坏程度较前序材料更为严重。本研究的开展对轻质复合结构材料在有限空间近爆防护领域中的应用和功能设计提供了技术依据。
关键词
夹芯结构
泡沫铝
UHMWPE纤维
时序性
毁伤特性
Keywords
sandwich structure
foamed aluminum
UHMWPE fiber
time sequence
damage characteristic
分类号
O385 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
TA1-Q345爆炸焊接复合板组织与性能研究
被引量:
2
2
作者
巩文刚
苏勇
张帅博
方雨
夏小院
机构
合肥工业大学
材料
科学与工程学院
安徽弘雷金属复合材料科技有限公司
出处
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期99-102,共4页
基金
安徽省科技重大专项(18030901089)。
文摘
采用爆炸焊接法获得TA1-Q345复合板,兼具TA1钛合金钢的高耐蚀性和Q345钢的高强度。对复合板界面显微组织观察发现结合界面以往复循环波纹结合,界面两侧金属不同程度塑性变形,界面波纹状端部存在熔化区。对界面EDS面扫描显示界面两侧金属元素相互扩散。结果表明:界面处显微硬度最高,沿两边母材方向硬度逐渐减小,直到和母材硬度相同。复合板纵向剪切强度为334 MPa,横向剪切强度为298 MPa,均高于理论下限(196 MPa)。
关键词
爆炸焊接
结合界面
显微组织
剪切强度
Keywords
explosive welding
bonding interface
microstructure
shear strength
分类号
TG456.6 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
铝缆线燃烧痕迹宏细观特征
被引量:
4
3
作者
周楠
蒋敬
方雨
陶秋辰
唐一菁
机构
南京森林警察学院刑事科学技术学院
南京理工大学化工学院
安徽弘雷金属复合材料科技有限公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第22期9551-9558,共8页
基金
中央高校基本科研业务费专项(LGZD202005)
痕迹科学与技术公安部重点实验室开放课题(2020FMKFKT05)
江苏高校“青蓝工程”和江苏省高校优秀科技创新团队(2019-29)。
文摘
近年来,由高压输电线问题所导致的森林火灾发生率不断攀升,为了分析架空电缆森林火灾的起火原因,以铝缆线为研究对象,通过设计开展燃烧实验制备此类火灾中常见的铝缆线燃烧样品,综合采用体视显微镜、扫描电镜对燃烧痕迹的宏观形态和微观形貌特征进行观察分析,讨论了线缆规格尺寸、有无绝缘层、不同燃烧温度以及不同燃烧持续时间对燃烧痕迹宏/微观形貌的影响。研究结果表明:不同规格铝缆线的熔断温度平均值均高于铝的熔点660℃,聚氯乙烯绝缘层的存在一定程度上降低了铝缆线的平均熔断温度,线径越粗的含绝缘层铝线达到熔点的燃烧时间就越长;铝缆线在高温作用下易形成熔珠,铝线断裂处则以尖状熔痕和熔化增粗为主;相较于裸铝缆线,含绝缘层铝缆线燃烧所形成熔珠表面微观结构更加致密紧凑,无明显麻点和小坑。研究结果可为铝缆线在火场环境中燃烧痕迹的分析及起火原因的判别提供参考依据。
关键词
火灾
铝缆线
燃烧痕迹
微观形貌
Keywords
fire
aluminum cable
burning trace
micro morphology
分类号
TG115.2 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
火烧环境中铜缆线燃烧痕迹宏微观特征
4
作者
周楠
蒋敬
樊武龙
方雨
陶秋辰
机构
南京森林警察学院刑事科学技术学院
公安部物证鉴定中心
南京理工大学化工学院
安徽弘雷金属复合材料科技有限公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2023年第5期2211-2218,共8页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目(LGZD202005)
痕迹科学与技术公安部重点实验室开放课题(2020FMKFKT05)
+1 种基金
公安部技术研究计划(2019JSYJC10)
江苏省“333高层次人才培养工程”。
文摘
为探究涉铜缆线电气火灾的起火原因,通过设计并开展燃烧实验制备铜缆线燃烧试样,综合采用体视显微镜、扫描电镜对试样燃烧痕迹的宏、微观形态特征进行观察分析,讨论线缆规格尺寸、有无绝缘层以及不同燃烧温度对燃烧痕迹宏观形态和微观组织特征的影响。研究结果表明:对于相同规格的铜缆线,绝缘层材料的存在提高了缆线燃烧温度的极值,但二者的熔断温度相差不大,同时,也降低了缆线燃烧后熔端的集束性;随着缆线截面尺寸的增加,其燃烧过程中达到的温度极值也不断提高,不同规格铜缆线的熔断温度总体上与其截面尺寸成正比;铜缆线在高温作用下易形成熔珠,其直径通常为铜线线径的1~3倍,裸铜缆线形成的熔珠表面较光滑,具有金属光泽,而含绝缘层铜缆线形成的熔珠表面较粗糙,附着聚氯乙烯残留物。研究结果可为铜缆线在火场环境中燃烧痕迹的分析及起火原因的判别提供依据。
关键词
火灾
铜缆线
燃烧痕迹
微观形貌
Keywords
fire
copper cable
burning trace
micro morphology
分类号
X932 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
爆炸冲击波和破片群复合作用下泡沫铝/纤维夹芯结构的毁伤特性
周楠
唐奎
孙佳慧
王金相
刘大斌
方雨
《爆炸与冲击》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
TA1-Q345爆炸焊接复合板组织与性能研究
巩文刚
苏勇
张帅博
方雨
夏小院
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
铝缆线燃烧痕迹宏细观特征
周楠
蒋敬
方雨
陶秋辰
唐一菁
《科学技术与工程》
北大核心
2022
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
火烧环境中铜缆线燃烧痕迹宏微观特征
周楠
蒋敬
樊武龙
方雨
陶秋辰
《科学技术与工程》
北大核心
2023
0
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职称材料
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