阻抗梯度飞片加载下的超高速发射二维数值模拟方法 被引量：8

1

作者 柏劲松 谭华 +3 位作者 李平 华劲松 戴诚达 陈森华 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期305-310,共6页

　阻抗梯度飞片准等熵加载和超高速发射的二维数值模拟,在计算方法上集中体现了多介质、多界面、大变形、高密度比等特点.采用多介质流体高精度PPM计算方法,以VOF为基础研制MFPPM2二维计算程序,数值模拟Sandia实验室的超高速发射实验模... 　阻抗梯度飞片准等熵加载和超高速发射的二维数值模拟,在计算方法上集中体现了多介质、多界面、大变形、高密度比等特点.采用多介质流体高精度PPM计算方法,以VOF为基础研制MFPPM2二维计算程序,数值模拟Sandia实验室的超高速发射实验模型,获得了与Sandia实验室数值计算一致的结果. 展开更多

关键词 阻抗梯度飞片 数值模拟 超高速发射 准等熵加载 流体力学

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超高速发射实验及其数值分析 被引量：5

2

作者 柏劲松 华劲松 +3 位作者 唐蜜 胡建波 戴诚达 谭华 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期177-180,共4页

采用多介质流体高精度欧拉并行计算程序HVL-MFPPM,对Sandia实验室和中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室进行的两个超高速发射实验装置进行数值模拟,前者给出的二级飞片前界面速度历史与VISAR实验测试和HVL-CT... 采用多介质流体高精度欧拉并行计算程序HVL-MFPPM,对Sandia实验室和中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室进行的两个超高速发射实验装置进行数值模拟,前者给出的二级飞片前界面速度历史与VISAR实验测试和HVL-CTH程序计算结果一致,后者给出二级飞片稳定时的速度和飞行姿态与实验测试结果吻合,同时还给出了128个和216个CPU计算的界面形状。为进一步获得更高二级飞片速度的实验装置设计提供了理论和数值分析基础。 展开更多

关键词 超高速发射 并行计算 多介质流体 高精度计算方法

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7km/s以上超高速发射技术研究进展 被引量：3

3

作者 罗斌强 张旭平 +6 位作者 郝龙 莫建军 王桂吉 宋振飞 谭福利 王翔 赵剑衡 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-11,共11页

介绍了毫克至克量级弹丸7 km/s以上超高速发射技术的国内外研究进展,并对各发射装置的工作原理和技术要素进行了简要阐述。基于电磁驱动准等熵加载,美国ZR装置驱动25 mm×13 mm×1.0 mm铝飞片至46 km/s速度,国内CQ系列磁驱动加... 介绍了毫克至克量级弹丸7 km/s以上超高速发射技术的国内外研究进展,并对各发射装置的工作原理和技术要素进行了简要阐述。基于电磁驱动准等熵加载,美国ZR装置驱动25 mm×13 mm×1.0 mm铝飞片至46 km/s速度,国内CQ系列磁驱动加载装置实现了10 mm×6 mm×0.33 mm铝飞片18 km/s的发射。借助于金属箔电爆炸产生高压气体驱动,美国利弗莫尔实验室100 kV电炮装置驱动9.5 mm×9.5 mm×0.3 mm的Kapton膜至18 km/s,国内流体物理研究所98 kJ和200 kJ电炮装置分别驱动Φ10 mm×0.2 mm Mylar飞片和Φ21 mm×0.5 mm Mylar飞片到10 km/s。基于阻抗梯度飞片技术,采用汇聚型和非汇聚型结构三级轻气炮,实现了厘米量级铝飞片和TC4钛飞片12~15 km/s速度发射。这些超高速驱动技术的发展,为空间碎片防护研究提供了坚实的技术支持。 展开更多

关键词 超高速发射技术 磁驱动飞片 电炮 三级轻气炮

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超高速发射中缓冲层材料对钽飞片速度影响的数值分析 被引量：1

4

作者 柏劲松 沈强 +4 位作者 唐蜜 胡建波 罗国强 谭华 张联盟 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期19-24,共6页

在超高速发射技术研究中，缓）中层材料起着十分重要的作用。通过数值计算，分析了TPX缓冲层材料的厚度对高阻抗钽飞片超高速发射速度的影响，给出了最优的缓冲层材料厚度，对于0．3和0．5mm厚的钽飞片，选取不同厚度的TPX缓冲层材料，... 在超高速发射技术研究中，缓）中层材料起着十分重要的作用。通过数值计算，分析了TPX缓冲层材料的厚度对高阻抗钽飞片超高速发射速度的影响，给出了最优的缓冲层材料厚度，对于0．3和0．5mm厚的钽飞片，选取不同厚度的TPX缓冲层材料，钽飞片中心速度的相对误差达到5％～6％；为了比较不同缓冲层材料对钽飞片速度的影响，还给出了相同厚度的TPX和Lexan材料作缓冲层时，钽飞片的中心速度和压力历史的二维计算结果。 展开更多

关键词 超高速发射 数值计算 缓冲层

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超高速发射实验模型的数值计算 被引量：1

5

作者 柏劲松 华劲松 +4 位作者 沈强 戴诚达 李平 谭华 张联盟 《高压物理学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期116-122,共7页

采用三阶精度PPM(Parabolic Piecewise Method)方法和VOF(Volume of Fluid)相结合，运用Lagrange-Remapping算法，编制了多介质流体高精度欧拉计算程序MFPPM，可以对多介质复杂流场进行数值计算。对程序计算精度进行了测试，并应用于超... 采用三阶精度PPM(Parabolic Piecewise Method)方法和VOF(Volume of Fluid)相结合，运用Lagrange-Remapping算法，编制了多介质流体高精度欧拉计算程序MFPPM，可以对多介质复杂流场进行数值计算。对程序计算精度进行了测试，并应用于超高速发射实验模型数值计算，对Sandia实验室不带会聚作用的实验模型进行了一维计算以及带会聚作用的实验模型进行二维计算并与其实验结果和CTH计算结果进行对比，其中一维计算最大相对误差1%，二维计算相对误差4．7％，在此基础上对超高速发射设计模型进行了初步计算。 展开更多

关键词 超高速发射 多介质流体 PPM Lagrange-Remapping算法 多介质流体 流体力学

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渐变阻抗飞片超高速发射数值模拟

6

作者 陈朗 刘群 +2 位作者 鲁建英 龚自正 郭欣伟 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期167-172,共6页

为在轻气炮上实现二级飞片的超高速发射,设计了波阻抗连续变化的渐变阻抗飞片。变阻抗飞片撞击面为镁,底面为钨,中间为镁、铜和钨的掺合材料。建立了变阻抗飞片超高速发射的计算模型,采用分成单元层描述阻抗变化。对变阻抗飞片超高速发... 为在轻气炮上实现二级飞片的超高速发射,设计了波阻抗连续变化的渐变阻抗飞片。变阻抗飞片撞击面为镁,底面为钨,中间为镁、铜和钨的掺合材料。建立了变阻抗飞片超高速发射的计算模型,采用分成单元层描述阻抗变化。对变阻抗飞片超高速发射二级飞片过程进行了数值模拟计算,分析了阻抗分布、二级飞片直径和缓冲层厚度对二级飞片速度的影响。结果表明:在优化阻抗分布、二级飞片直径和缓冲层厚度的条件下,二级飞片的最大速度能够达到16 km/s以上。 展开更多

关键词 轻气炮 超高速发射 变波阻抗飞片 数值模拟

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波阻抗梯度飞片超高速发射的数值模拟

7

作者 郭香华 董良慈 +1 位作者 何远航 张庆明 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期287-289,共3页

研究波阻抗梯度飞片的超高速发射特性.应用LS-DYNA有限元程序对波阻抗梯度飞片超高速发射二级飞片的过程进行了数值模拟,计算了二级飞片的压力剖面和速度曲线.研究结果表明,当梯度飞片被聚碳酸酯(Lex-an)封装时,二级飞片的最终发射速度... 研究波阻抗梯度飞片的超高速发射特性.应用LS-DYNA有限元程序对波阻抗梯度飞片超高速发射二级飞片的过程进行了数值模拟,计算了二级飞片的压力剖面和速度曲线.研究结果表明,当梯度飞片被聚碳酸酯(Lex-an)封装时,二级飞片的最终发射速度可以达到波阻抗梯度飞片初始加载速度的1.63倍,并且所设计的波阻抗梯度飞片能够实现对二级飞片的准等熵加载. 展开更多

关键词 超高速发射 梯度阻抗 飞片 数值模拟

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一种超高速发射实验装置的改进及其数值模拟(英文)

8

作者 柏劲松 唐蜜 +2 位作者 华劲松 李平 谭华 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期253-258,共6页

以流体比容方法和三阶PPM方法为基础,给出了适用于三级气炮超高速发射过程数值模拟的多流计算方法和计算代码MFPPM。利用Sandia实验室一系列的实验装置及其结果对计算代码进行了验证和确认,获得了较好的数值模拟结果(其中最大相对误差为... 以流体比容方法和三阶PPM方法为基础,给出了适用于三级气炮超高速发射过程数值模拟的多流计算方法和计算代码MFPPM。利用Sandia实验室一系列的实验装置及其结果对计算代码进行了验证和确认,获得了较好的数值模拟结果(其中最大相对误差为1.07%),同时对冲击波物理与爆轰物理实验室设计的实验装置进行了数值模拟,计算结果与实验结果相差1.04%。为了更好地满足超高压下材料状态方程的测量,提出了一种带汇聚型的改进装置设计,并给出了相应的数值模拟结果。 展开更多

关键词 超高速发射 多流体计算方法 数值模拟

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一种空间科学应用的新型超高速发射装置

9

作者 童靖宇 《航天器环境工程》 2000年第4期82-85,共4页

文章介绍了一种新型超高速发射装置(HVL)。通过使用一种叫做“枕”的密度梯度变化的冲击器将飞片无损伤地加速到超高速。这个技术已用来将1mm厚的铝、镁、钛(克量级大小)的飞片发射到10.4km/s,将0.5mm厚的铝、钛(半克大小)飞片发射到12.... 文章介绍了一种新型超高速发射装置(HVL)。通过使用一种叫做“枕”的密度梯度变化的冲击器将飞片无损伤地加速到超高速。这个技术已用来将1mm厚的铝、镁、钛(克量级大小)的飞片发射到10.4km/s,将0.5mm厚的铝、钛(半克大小)飞片发射到12.2km/s。 展开更多

关键词 超高速发射装置 轻气炮 飞片

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超高速发射装置的数值模拟 被引量：3

10

作者 林绍明 徐南仙 陈栋泉 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期139-145,共7页

应用二维Lagrangian有限元程序EPFT10 1对超高速发射装置作数值模拟设计。对速度超过 10km s的发射飞片作了系统研究。为防止飞片的破碎和熔化 ,采用密度梯度结构装置冲击固定飞片 ,为使固定飞片达到最大的可能发射速度 ,采用了筒的延... 应用二维Lagrangian有限元程序EPFT10 1对超高速发射装置作数值模拟设计。对速度超过 10km s的发射飞片作了系统研究。为防止飞片的破碎和熔化 ,采用密度梯度结构装置冲击固定飞片 ,为使固定飞片达到最大的可能发射速度 ,采用了筒的延伸技术 ,并通过数值模拟 ,优化了超高速发射条件。计算结果表明 ,当密度梯度结构装置的初始冲击速度为 5 8km s(或 6 0km s)时 ,1 0 6 3g钛合金飞片的速度可达到 10km s以上。飞片的纵横比为 0 3。 展开更多

关键词 二级轻气炮 高压 数值模拟 超高速发射

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利用随行装药技术实现超高速发射的探讨 被引量：1

11

作者 顾永安 《弹道学报》 EI CSCD 1993年第2期94-96,共3页

在探讨了运用常规方法实现超高速发射的基础上,该文着重讨论了固体随行装药(STC)技术,完成了相应的弹道摸底试验.在某30mm火炮上使质量为57g的弹丸获得了大约2115m/s的初速,在最大膛压相当的情况下,初速增加了近100m/s,初步显示了随行装... 在探讨了运用常规方法实现超高速发射的基础上,该文着重讨论了固体随行装药(STC)技术,完成了相应的弹道摸底试验.在某30mm火炮上使质量为57g的弹丸获得了大约2115m/s的初速,在最大膛压相当的情况下,初速增加了近100m/s,初步显示了随行装药(TC)技术提高火炮初速的弹道效果,并且还有很大的增速潜力. 展开更多

关键词 内弹道 随行装药技术 超高速发射

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超高速发射器在空气动力学试验和未来航天工程中的应用

12

作者 乐嘉陵 《世界科技研究与发展》 CSCD 1998年第6期29-33,共5页

本文叙述了:（1）二级轻气炮和冲压加速器近期国内外研制工作进展以及它们当前和将来在地面实验和航天工程应用（发射空间小型载荷）的可能性;（2）开展冲压加速器研究的必要性。

关键词 高超声速空气动力学 超高速发射器 航天技术 轻气炮 空气动力学试验

全文增补中

常规弹超高速发射的结构设计(英文)

13

作者 刘志明 王莹 +1 位作者 王军波 高敏 《华北工学院学报》 2002年第1期45-49,共5页

目的　论证常规弹丸在超高速武器中的发射可行性 .方法　对比分析弹丸的膛内负载、电磁环境以及超高速飞行时的气动加热等影响因素 .结果　常规弹丸在超高速发射时 ,弹底压力、引信所处的电磁环境以及在飞行过程中弹体表面及尾翼烧蚀的... 目的　论证常规弹丸在超高速武器中的发射可行性 .方法　对比分析弹丸的膛内负载、电磁环境以及超高速飞行时的气动加热等影响因素 .结果　常规弹丸在超高速发射时 ,弹底压力、引信所处的电磁环境以及在飞行过程中弹体表面及尾翼烧蚀的影响尤为明显 . 展开更多

关键词 电热化学炮 电磁炮 气动加热 常规弹丸 超高速发射 结构设计 超高速武器

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三级炮超高速发射技术研究进展 被引量：7

14

作者 王青松 王翔 +3 位作者 郝龙 戴诚达 柏劲松 谭华 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期339-345,共7页

在二级轻气炮上利用阻抗梯度飞片的准等熵压缩特性开展了超高速发射实验研究。通过非汇聚型超高速发射装置将25mm直径的铝合金飞片加速至11km/s以上,汇聚型超高速发射装置能够将10mm直径的钛合金飞片加速至15km/s以上,三级炮超高速发射... 在二级轻气炮上利用阻抗梯度飞片的准等熵压缩特性开展了超高速发射实验研究。通过非汇聚型超高速发射装置将25mm直径的铝合金飞片加速至11km/s以上,汇聚型超高速发射装置能够将10mm直径的钛合金飞片加速至15km/s以上,三级炮超高速发射技术为开展空间碎片防护研究提供了有力的技术支撑。 展开更多

关键词 阻抗梯度飞片 三级炮 超高速发射

原文传递

汇聚型超高速发射装置一级飞片的计算设计 被引量：1

15

作者 王宇 柏劲松 +2 位作者 王翔 谭华 李平 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期155-160,共6页

在利用汇聚型超高速发射装置进行超高压条件下物质状态方程测量时,二级飞片需要具有平面性好、击靶速度高的特点。为此采用具有自主知识产权的多介质流体高精度欧拉并行计算程序HVL-MFPPM,对汇聚型超高速发射装置进行了数值模拟,优化设... 在利用汇聚型超高速发射装置进行超高压条件下物质状态方程测量时,二级飞片需要具有平面性好、击靶速度高的特点。为此采用具有自主知识产权的多介质流体高精度欧拉并行计算程序HVL-MFPPM,对汇聚型超高速发射装置进行了数值模拟,优化设计了一级飞片93W层的结构。计算结果表明:当采用最优设计方案时(93W层的直径为20mm,厚度为1.8mm),一级飞片能够将克级的二级飞片加速到14km/s以上;同时,这种设计可以提高速度增益和汇聚效果,并大幅度地改善二级飞片在发射管出口处的平面性。 展开更多

关键词 多介质流体 超高速发射 高精度计算方法

原文传递

用于发射超高速弹丸的浮动串联双药室技术

16

作者 张丁山 王浩 +2 位作者 黄明 黄蓓 郭锦炎 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期675-679,共5页

为使常规火炮发射1 kg弹丸的炮口速度在2 000 m/s以上,该文提出一种浮动串联双药室火炮发射技术。分析了该发射技术的工作原理和发射过程的4个不同阶段,建立了发射过程的经典内弹道模型,并进行了数值模拟,求解出采用该技术发射时各弹道... 为使常规火炮发射1 kg弹丸的炮口速度在2 000 m/s以上,该文提出一种浮动串联双药室火炮发射技术。分析了该发射技术的工作原理和发射过程的4个不同阶段,建立了发射过程的经典内弹道模型,并进行了数值模拟,求解出采用该技术发射时各弹道参数的压力-时间和速度-时间变化规律,分析了双药室装药种类和装药量、药室间的破孔压力、弹丸启动压力对弹丸炮口速度的影响。研究结果表明,当第二药室装1.2 kg 5/7火药、药室间的破孔压力为100 MPa、弹丸的启动压力为180 MPa时,弹丸获得最大炮口速度2 547 m/s。 展开更多

关键词 内弹道 浮动药室 串联双药室 炮口速度 超高速发射

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三级炮超高速发射技术

17

作者 吴静 《爆轰波与冲击波》 2001年第4期177-182,共6页

介绍了Sandia实验室将二级轻气炮发射的变密度飞片作为输入级、碰撞次级飞片构成三级炮系统而获得超高速飞片的驱动技术。

关键词 三级炮 二级轻气炮 准等熵压缩 变密度飞片 超高速发射技术

原文传递

美用超高速炮发射超燃冲压喷气发动机

18

作者 张恩 《中国航天》 北大核心 1994年第6期27-28,共2页

美用超高速炮发射超燃冲压喷气发动机美国洛克韦尔公司首创了一种新的超燃冲压喷气试验方法，即用超高速炮来发射实用型超燃冲压喷气发动机样机。目前已用这种方法进行过３次试验，在海平面大气中速度达到了８马赫以上。这种试验方法很... 美用超高速炮发射超燃冲压喷气发动机美国洛克韦尔公司首创了一种新的超燃冲压喷气试验方法，即用超高速炮来发射实用型超燃冲压喷气发动机样机。目前已用这种方法进行过３次试验，在海平面大气中速度达到了８马赫以上。这种试验方法很有价值，因为该方法接近于全尺寸发动... 展开更多

关键词 超燃冲压 喷气发动机 超高速炮发射

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炸药爆轰驱动高速击波管发射技术 被引量：1

19

作者 田杨萌 王莹 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第S4期221-224,共4页

介绍了一种新型发射技术—炸药爆轰驱动高速击波管发射技术。用柱对称高能炸药柱壳一端引爆后形成的爆轰波,驱动置于炸药壳内的泡沫塑料,可在泡沫塑料工作流体中,产生一轴向传播、强度极高的击波,能将2g 平板冲击加速到13km/s 的速度。... 介绍了一种新型发射技术—炸药爆轰驱动高速击波管发射技术。用柱对称高能炸药柱壳一端引爆后形成的爆轰波,驱动置于炸药壳内的泡沫塑料,可在泡沫塑料工作流体中,产生一轴向传播、强度极高的击波,能将2g 平板冲击加速到13km/s 的速度。将其应用到军事上,是一种非常有发展前途的超高速化学能发射技术。 展开更多

关键词 爆轰波 击波管 超高速发射 NOZZLE 流

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驱动气体的密度梯度对弹丸发射速度的影响

20

作者 王马法 李俊玲 柳森 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期10-19,共10页

为进一步提升轻气炮的发射能力,提出采用梯度气体替代单一氢气或氦气作为驱动气体的方法,通过对等直径发射器进行分析,建立了弹丸在梯度气体驱动下的加速运动模型,对比了氖-氦梯度气体驱动与单一氦气驱动的发射能力差异,分析了梯度气体... 为进一步提升轻气炮的发射能力,提出采用梯度气体替代单一氢气或氦气作为驱动气体的方法,通过对等直径发射器进行分析,建立了弹丸在梯度气体驱动下的加速运动模型,对比了氖-氦梯度气体驱动与单一氦气驱动的发射能力差异,分析了梯度气体参数对发射性能的影响。结果表明,与单一氦气驱动相比,氖-氦梯度气体驱动能够提升0.4~1.4 km/s的发射速度或降低0.2~0.9 GPa的发射过载;气体的密度和活塞的运动速度对发射速度和过载的影响最大,气体压力和多方气体指数的影响次之;梯度气体中,高密度气体应选择多方气体指数和密度较高的气体(如氖气、氩气等);梯度气体界面位置(高密度气体占比)对发射速度的影响不大,但高密度气体占比少有利于降低弹底压力。 展开更多

关键词 超高速发射 等直径发射器 梯度气体 理论模型

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