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水下爆炸空化研究进展
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作者 周章涛 刘建湖 +2 位作者 刘国振 余俊 初东阳 《装备环境工程》 CAS 2023年第9期12-25,共14页
从理论研究、实验研究和数值模拟3个方面对水下爆炸局部空化和片空化的研究进展进行了综述,总结了理论及数值方面的研究进展,介绍了新的实验技术在水下爆炸空化研究中的应用。
关键词 水下爆炸 片空化 局部空化 理论研究 实验研究 数值模拟
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水下近距和接触爆炸载荷作用下板架结构动态响应机理 被引量:2
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作者 沈超 张磊 +1 位作者 周章涛 刘建湖 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1050-1061,共12页
以某型水面舰船防护结构的膨胀舱为原型设计板架试验模型,依药量和爆距不同进行7个工况的水下近距和接触爆炸试验。采用光子多普勒测速系统测量模型典型位置的速度时程,收集试验产生的飞片,并对试验后板架的破口形态进行记录。结合数值... 以某型水面舰船防护结构的膨胀舱为原型设计板架试验模型,依药量和爆距不同进行7个工况的水下近距和接触爆炸试验。采用光子多普勒测速系统测量模型典型位置的速度时程,收集试验产生的飞片,并对试验后板架的破口形态进行记录。结合数值方法对试验结果进行对比分析,验证试验结果的一般性及数值计算方法的准确性。根据试验和数值计算结果对水下近距和接触爆炸载荷作用下板架结构动态响应开展研究。研究结果表明:板架结构容易在加强筋、隔板处发生剪切或撕裂破坏形成飞片,飞片的形成与药量、爆距、板架的结构形式均有密切关系;爆炸载荷驱动下板面上各点速度以爆心投影点为中心沿板面向外呈指数衰减趋势;当爆距大于2倍装药半径后,不同药量在相同的距径比下,板架结构上正入射点处速度峰值基本相当。 展开更多
关键词 板架结构 水下近距和接触爆炸 爆炸载荷 动态响应
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应用构型一致的显式方法预测结构冲击动响应
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作者 初东阳 戎宇飞 +2 位作者 周章涛 汪俊 王海坤 《装备环境工程》 CAS 2023年第9期98-104,共7页
目的 发展构型一致的显式方法,以提高拉格朗日有限元对冲击、碰撞及侵彻问题计算的精度和健壮性。方法 为更准确地描述和计算结构大变形,基于任意参考构型理论,建立构型一致的动量方程拉格朗日有限元格式。为避免网格间侵入现象,通过结... 目的 发展构型一致的显式方法,以提高拉格朗日有限元对冲击、碰撞及侵彻问题计算的精度和健壮性。方法 为更准确地描述和计算结构大变形,基于任意参考构型理论,建立构型一致的动量方程拉格朗日有限元格式。为避免网格间侵入现象,通过结合前增量位移的时间积分方法和共轭梯度算法,使得显式增量步更新后,仍满足接触非侵入条件。结果 通过对大变形碰撞及侵彻问题的模拟,并与LS-DYNA软件结果对比,验证了计算方法的可靠性。结论 基于构型一致的显式算法可有效抑制大变形碰撞过程的单元畸变,提高计算程序的健壮性和预测准确度,使该算法在模拟大变形碰撞问题方面具有优势。 展开更多
关键词 显式算法 几何非线性 碰撞 侵彻 接触非侵入 任意参考构型
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水下近距和接触爆炸流固耦合作用机理及加载效应研究 被引量:12
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作者 周章涛 刘建湖 +2 位作者 裴红波 毛海斌 潘建强 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期136-145,共10页
深入理解近距和接触爆炸(R0≤R≤6R0)范围内的流固耦合作用机理及加载特性,对水中兵器毁伤效应和舰船抗爆防护研究均具有重要的现实意义。为了揭示水下近距和接触爆炸范围内的流固耦合作用过程,对爆距小于或等于4倍药包半径范围内的背... 深入理解近距和接触爆炸(R0≤R≤6R0)范围内的流固耦合作用机理及加载特性,对水中兵器毁伤效应和舰船抗爆防护研究均具有重要的现实意义。为了揭示水下近距和接触爆炸范围内的流固耦合作用过程,对爆距小于或等于4倍药包半径范围内的背气钢板进行了水下爆炸试验,采用多普勒光纤探针和聚偏氟乙烯计测得了背气钢板典型位置处结构运动速度时程和壁压时程。建立了数值模型,并对试验过程进行了模拟。为了能够表征水下爆炸导致的空化及其闭合再加载过程,水介质用两相状态方程描述。结果表明,数值计算结果与试验结果吻合良好,验证了数值计算方法的可靠性。结合试验和数值结果,详细分析了水下近距和接触爆炸范围内冲击波的传播、冲击波与气泡(爆轰产物气团)的相互作用以及空化闭合再加载效应,揭示了结构上不同位置处的加载机理。 展开更多
关键词 爆炸力学 流固耦合 近距爆炸 接触爆炸 加载机理
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脆性材料在压缩载荷作用下的断裂破坏准则 被引量:14
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作者 朱哲明 汪元 +2 位作者 周章涛 李碧雄 谢和平 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期13-21,共9页
目前多裂隙材料在压缩载荷作用下的力学行为问题已成为当前断裂力学及岩石力学等学科的重要课题。选取位于同一直线上的多裂隙体,考虑裂隙(纹)表面间的摩擦力并应用复变应力函数,推出了裂纹应力强度因子的解析表达式。当只有两个裂纹或... 目前多裂隙材料在压缩载荷作用下的力学行为问题已成为当前断裂力学及岩石力学等学科的重要课题。选取位于同一直线上的多裂隙体,考虑裂隙(纹)表面间的摩擦力并应用复变应力函数,推出了裂纹应力强度因子的解析表达式。当只有两个裂纹或一个裂纹存在时,给出了准确的应力强度因子解析解。最后依据共线双裂纹模型和单裂纹模型及传统的裂纹断裂准则,建立了脆性材料在压缩载荷作用下的断裂破毁准则。在一些特殊情况下,这个准则可以简化,并且其简化后的准则具有应用价值,特别是当材料不含有宏观裂纹时,这个准则就和著名的库伦-摩尔准则相一致。 展开更多
关键词 应力强度因子 断裂准则 裂纹表面摩擦力 断裂韧度 共线双裂纹
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手性螺环单磷配体在不对称氢甲酰化反应中的应用 被引量:3
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作者 樊保敏 谢建华 +3 位作者 周章涛 张齐 涂永强 周其林 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1894-1896,共3页
The application of three types of chiral spiro monophosphorus ligands in rhodium-catalyzed asymmetric hydroformylation was investigated.The chiral spiro phosphoramidite ligands(SIPHOS)were found to be efficient in thi... The application of three types of chiral spiro monophosphorus ligands in rhodium-catalyzed asymmetric hydroformylation was investigated.The chiral spiro phosphoramidite ligands(SIPHOS)were found to be efficient in this reaction,and the alkyl groups on the amino moiety of SIPHOS ligands played a critical role in the control of regio-selectivity and enantioselectivity of the reaction,with i-Pr being the best choice.Under the optimized reaction conditions,styrene and its derivatives could successfully react as substrates in excellent yields and regio-selectivities,and modest level of enantioselctivities. 展开更多
关键词 氢甲酰化 不对称催化 单磷配体
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基于相变松弛法则的水下爆炸空化模型研究 被引量:2
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作者 余俊 王海坤 +3 位作者 刘建湖 汪俊 毛海斌 周章涛 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期684-690,共7页
水下爆炸过程中存在着大量的空化现象,空化的产生、演化及其溃灭过程对于水下冲击波传播、爆炸气泡运动以及水下结构物冲击损伤都会产生重要影响。本文基于多相可压缩流体理论模型,考虑空化发生过程中汽-液两相流体亚平衡状态下两相之... 水下爆炸过程中存在着大量的空化现象,空化的产生、演化及其溃灭过程对于水下冲击波传播、爆炸气泡运动以及水下结构物冲击损伤都会产生重要影响。本文基于多相可压缩流体理论模型,考虑空化发生过程中汽-液两相流体亚平衡状态下两相之间发生的热力学-化学平衡机制,分析汽-液两相介质之间的质量和热量交换,从而实现对相变过程的自动捕捉。该系统的控制方程采用分步法处理,首先利用二阶MUSCL-Hancock格式和HLLC黎曼求解器来求解齐次双曲型方程,再采用牛顿迭代法求解相变方程。数值测试结果表明,本文的计算模型对于空化相变过程具有较好的捕捉能力。最后将该模型应用到水下近水面爆炸空化的数值模拟当中,研究发现空泡的溃灭压力峰值约为冲击波压力峰值的15%,有效作用时间是冲击波载荷有效作用时间的2倍以上。本文的空化相变模型能够为水下爆炸空化现象的机理研究提供重要支撑。 展开更多
关键词 多相可压缩流体 空化相变模型 水下爆炸 黎曼求解器 MUSCL-Hancock格式
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水下接触爆炸对舷侧空舱结构破坏载荷测试技术研究 被引量:1
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作者 盛振新 刘建湖 +3 位作者 毛海斌 张显丕 周章涛 黄文斌 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第12期6-11,共6页
为解水下接触爆炸对舷侧空舱结构破坏载荷特性,该文对其测试技术进行研究。对于冲击波的破坏载荷,采用DPS(多普勒光纤探针)获取外板在冲击波作用下的速度时程,分析得到不同接触爆炸条件下冲击波破坏载荷的时空分布特性;对于爆轰产物的... 为解水下接触爆炸对舷侧空舱结构破坏载荷特性,该文对其测试技术进行研究。对于冲击波的破坏载荷,采用DPS(多普勒光纤探针)获取外板在冲击波作用下的速度时程,分析得到不同接触爆炸条件下冲击波破坏载荷的时空分布特性;对于爆轰产物的破坏载荷,在外板上预制破口,在内板位置放置质量块作为效应物,采用激光位移传感器测得质量块在爆轰产物作用下的位移时程,分析得到爆轰产物破坏载荷随爆距的变化规律。研究结果表明,该文提出的水下接触爆炸对舷侧空舱结构破坏载荷的测试技术是可行的,可为相关理论研究和试验测试提供技术基础。 展开更多
关键词 水下接触爆炸 舷侧空舱结构 破坏载荷 测试技术
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爆轰产物冲击带破口双层板结构内板壁压研究 被引量:2
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作者 盛振新 刘建湖 +3 位作者 毛海斌 张显丕 周章涛 杨静 《水下无人系统学报》 2022年第3期391-397,共7页
针对水下接触爆炸条件下爆轰产物冲击带破口双层板内板壁压载荷特性不清的问题,开展了理论和试验研究。将舱外附着气泡和爆轰产物气柱射流的演化过程分为3个阶段:1)气泡膨胀和爆轰产物从破口随进过程;2)爆轰产物形成气柱射流并在结构内... 针对水下接触爆炸条件下爆轰产物冲击带破口双层板内板壁压载荷特性不清的问题,开展了理论和试验研究。将舱外附着气泡和爆轰产物气柱射流的演化过程分为3个阶段:1)气泡膨胀和爆轰产物从破口随进过程;2)爆轰产物形成气柱射流并在结构内运动过程;3)爆轰产物气柱射流冲击结构内板过程,构建了爆轰产物气体破口随进动力学方程组,给出了爆轰产物气体在结构内部运动时速度和密度的衰减规律,建立了爆轰产物冲击带破口双层板结构内板壁压的理论计算模型,并且分析了药量、破口半径和舱室宽度对气泡运动和内板壁压的影响规律。同时,开展了带破口双层板结构的水下接触爆炸试验,采用高速摄像拍摄了气泡和爆轰产物气柱的运动演化过程,测量获取了爆轰产物气柱射流作用在内板上的壁压时程。结果表明,壁压峰值和冲量的理论计算结果与试验测量结果的偏差分别为-5.84%和9.71%。理论计算模型精度满足工程应用要求,可为舰船结构的毁伤评估和抗爆设计提供理论基础。 展开更多
关键词 爆轰产物 双层板结构 水下爆炸 内板壁压
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水下爆炸作用下金属材料动态失效判据 被引量:1
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作者 张伦平 严波 +3 位作者 潘建强 刘建湖 周章涛 郝轶 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第6期54-57,共4页
对某金属材料制成的圆筒形试件进行水下近距爆炸试验,得到水下近距爆炸条件下材料的动态断裂应变,结合能量方法,给出水下近距爆炸时材料的动态屈服强度,并和静态拉伸试验及霍普金森拉杆试验(SHTB)结果对比,比较屈服强度、极限拉伸应变... 对某金属材料制成的圆筒形试件进行水下近距爆炸试验,得到水下近距爆炸条件下材料的动态断裂应变,结合能量方法,给出水下近距爆炸时材料的动态屈服强度,并和静态拉伸试验及霍普金森拉杆试验(SHTB)结果对比,比较屈服强度、极限拉伸应变和能量吸收率等参数,并探讨SHTB试验所得失效判据在水下爆炸条件下的适用性。对比材料失效判据常规研究方法和水下爆炸实际效果,对于船体及其模型的结构抗爆设计和评估具有参考价值。 展开更多
关键词 冲击 水下爆炸 动态失效 材料性能 应变率
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水下爆炸强冲击波与平板结构相互作用的理论分析方法 被引量:12
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作者 罗泽立 周章涛 +1 位作者 毛海斌 刘建湖 《高压物理学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期443-452,共10页
针对水下爆炸一维强冲击波与平板结构的瞬态流固问题开展研究,综合考虑流体和结构材料的可压缩性,引入状态方程建立强冲击波在板表面反射后的波阵面参数关系,得到板表面的反射系数。然后依据动量守恒定律建立平板的运动方程,求解得到板... 针对水下爆炸一维强冲击波与平板结构的瞬态流固问题开展研究,综合考虑流体和结构材料的可压缩性,引入状态方程建立强冲击波在板表面反射后的波阵面参数关系,得到板表面的反射系数。然后依据动量守恒定律建立平板的运动方程,求解得到板表面的壁压及板的速度时程,形成了水下爆炸强冲击波与平板结构相互作用的理论分析方法。在此基础上给出了强冲击波与平板相互作用的冲量传递比近似估算公式。最后开展平板结构的近距及接触水下爆炸实验,并结合数值计算对理论方法进行验证。结果表明,建立的理论方法与实验及数值模拟结果吻合良好,为水下近距爆炸强冲击波与结构的相互作用分析提供了理论基础。 展开更多
关键词 水下爆炸 流固耦合 强冲击波 雨贡纽曲线
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有机季铵碱催化合成异佛尔酮
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作者 周章涛 《化工管理》 2016年第31期162-162,共1页
异佛尔酮是重要的精细化工原料,在医药、涂料等行业有广泛的应用,年需求量高达万吨。工业中一般通过丙酮催化缩合生产,催化剂为无机碱或者金属氧化物。文中采用了有机季铵强碱作为催化剂,工艺新颖,反应条件更温和、单程转化率更高,可以... 异佛尔酮是重要的精细化工原料,在医药、涂料等行业有广泛的应用,年需求量高达万吨。工业中一般通过丙酮催化缩合生产,催化剂为无机碱或者金属氧化物。文中采用了有机季铵强碱作为催化剂,工艺新颖,反应条件更温和、单程转化率更高,可以为社会和企业创造经济效益。 展开更多
关键词 异佛尔酮 季铵碱 碱催化 丙酮深加工
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球型密闭容器内水下爆炸载荷特性研究 被引量:1
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作者 郝轶 周章涛 张显丕 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期108-114,共7页
通过加压容器进行深水爆炸模拟试验是一种经济、有效的研究手段,但加压容器内的复杂试验环境对深水爆炸研究造成较大影响。为了获得球形密闭加压容器内水下爆炸的载荷特性,通过在球型压力罐内进行了不同药量、不同加压条件下的水下爆炸... 通过加压容器进行深水爆炸模拟试验是一种经济、有效的研究手段,但加压容器内的复杂试验环境对深水爆炸研究造成较大影响。为了获得球形密闭加压容器内水下爆炸的载荷特性,通过在球型压力罐内进行了不同药量、不同加压条件下的水下爆炸试验,获取了典型位置处富含冲击波入射、反射汇聚及气泡脉动等基本特征的载荷时程曲线,并对其进行了初步分析。基于试验结果,采用Ls-dyna软件对装药在压力罐中的水下爆炸进行了数值仿真研究,详细分析了冲击波载荷的演化过程,揭示了壁面反射波导致气泡脉动特性改变的机理。分析了环境压力、加压气腔体积等参数对气泡脉动的影响规律。研究结果表明,壁面反射冲击波会产生汇聚效应,其对气泡的压缩作用改变了气泡脉动特性;当壁面反射冲击波在气泡膨胀阶段作用于气泡时,对气泡脉动特性的影响最大。此外,加压气腔体积对气泡脉动周期也有较大影响。 展开更多
关键词 爆炸力学 水下爆炸 密闭容器 冲击波 气泡脉动
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[RuCl(p-cymene)-(S)-BINAP]Cl催化不对称合成反式-3-氨基-双环[2.2.2]辛烷-2-甲酸乙酯
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作者 周章涛 王杨 +1 位作者 程冰心 叶伟平 《有机化学》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2961-2967,共7页
反式-3-氨基-双环[2.2.2]辛烷-2-甲酸乙酯是以RNA聚合酶PB2亚基作为靶点的一类抗流感新药(如匹莫地韦和ZSP1273)的关键手性片段.目前,该片段的市场需求量在数百公斤到吨级级别,与之相对应的多个创新药已经处于临床研究阶段.采用[RuCl(p-... 反式-3-氨基-双环[2.2.2]辛烷-2-甲酸乙酯是以RNA聚合酶PB2亚基作为靶点的一类抗流感新药(如匹莫地韦和ZSP1273)的关键手性片段.目前,该片段的市场需求量在数百公斤到吨级级别,与之相对应的多个创新药已经处于临床研究阶段.采用[RuCl(p-cymene)-(S)-BINAP]Cl为催化剂,通过不对称转移氢化的方式一步构建了反式构型3-氨基-双环[2.2.2]辛烷-2-甲酸乙酯,对映选择性最高可达98%ee以上,从而避免了构型翻转及脱保护等工艺过程,具备工业化放大生产的潜质与商业价值. 展开更多
关键词 流感 钌催化 不对称转移氢化 β-氨基酸酯
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