冯晓伟
- 作品数：42 被引量：90H指数：5
- 供职机构：中国工程物理研究院总体工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国工程物理研究院科学技术发展基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术兵器科学与技术金属学及工艺更多>>
- 关于弹性应力波的三种传播模式被引量：3
- 2010年
- 分析了小变形情况下变形体的平动变形和转动变形,利用连续介质的动量和动量矩守恒方程,应用各向同性线弹性体的本构关系和偶应力本构关系,提出无限弹性介质中存在体积波(压力波)、旋转波(偶应力波)和偏斜波(偏斜应力波)。旋转波和偏斜波均满足形式一致的四阶波动方程,但引起不同的运动学行为和应力状态,四阶旋转波和偏斜波的传播速度不再是依赖材料参数的常值。不计旋转变形时,各向同性弹性固体中只有体积波和二阶偏斜波的传播,这时传播速度均为常数。在3种波动模式中,体积波与传统弹性应力波理论完全一致,四阶偏斜波可退化为二阶偏斜波,但后者不同于传统应力波理论中以位移作为波函数的二阶剪切波。从变形运动学与内力的关系以及能量传播的角度分析了传统应力波理论中关于二阶旋转波和二阶剪切波存在的问题。
- 刘占芳张凯冯晓伟颜世军邓智春
- 关键词：四阶波动方程
- 砌体结构长脉宽爆炸荷载损伤等级评估方法被引量：1
- 2021年
- 随着百千吨级当量爆炸工业事故的频繁发生,建筑结构的损伤评估和抗爆安全性更受到关注。目前,构件级的评估方法相对成熟,而大当量冲击波作用下的建筑结构整体毁伤评估依旧是个开放性问题。本文中,面向结构级的毁伤评估,提出了一种新的评估方法−构件损伤加权。该方法以承重构件损伤程度为基础,通过基于应变能的构件权系数加权,进而评估结构级损伤破坏程度。为了验证评估方法的有效性,以典型砌体结构为例,利用自主研发的冲击波结构毁伤模拟有限元程序,开展了百毫秒脉宽爆炸冲击波荷载下结构动力学响应数值模拟。根据数值模拟结果,结合构件损伤加权的评估方法,获取砌体结构损伤等级与冲击波超压的关系。预测的超压值的相对误差为−16.9%~26.2%,验证了评估方法的有效性。该评估方法为获取砌体结构的超压-冲量曲线提供了可行的途径,可为结构的抗爆安全设计提供参考。
- 曾繁肖桂仲冯晓伟黄超田荣
- 关键词：砌体结构超压
- 钢筋混凝土结构改进型分离式数值模型
- 2022年
- 提出一种考虑粘结滑移效应的钢筋混凝土改进型分离式数值模型。在混合物理论基础上,该模型兼顾混凝土基体和钢筋的力学行为,且基于钢筋混凝土界面粘结滑移模型,获得了钢筋等效模型。改进型分离式数值模型由于对钢筋及其界面无显式离散要求,使得钢筋的运用完全独立于其几何形状,同时对混凝土网格没有约束,并且不增加计算成本,因此该模型可适用于钢筋混凝土宏观结构层面分析。通过钢筋混凝土构件-结构的爆炸实验,对改进型分离式数值模型进行层次化验证。对比结果表明,考虑粘结滑移效应的有限元模型能够更好地预测钢筋混凝土结构的宏观力学行为。
- 曾繁冯晓伟黄超徐权徐权田荣
- 关键词：混凝土钢筋粘结-滑移爆炸荷载
- 冰球和钨珠非正冲击下T800-CFRP层合板损伤特性的研究
- 2024年
- 通过试验和仿真相结合的方法研究了T800碳纤维增强复合材料(CFRP)层合板在冰球和钨珠非正冲击作用下的损伤特性。首先开展了冰球和钨珠在给定工况下高速撞击T800-CFRP层合板试验,以此对仿真模型的有效性进行验证;然后讨论了T800-CFRP层合板在两种冲击体以不同冲击能量与冲击角度作用下的损伤特性及其差异性。研究表明:钨珠在冲击能量较低时就能对层合板造成穿孔损伤,但随着冲击能量增大层合板的损伤程度呈下降趋势;冰球对层合板造成损伤的冲击能量阈值与钨珠的相比要高很多,且随着冲击能量的增加损伤程度明显加剧;钨珠在冲击角度为45°和60°时造成的损伤与正冲击的情况相比要更加严重,而冲击角度为30°时造成的损伤却小于正冲击的情况;冰球冲击时,层合板的损伤程度随冲击角度的增加而减小。该研究有助于深化对T800-CFRP层合板在冲击载荷作用下的损伤与破坏行为的认识,具有重要的科学意义和工程应用价值。
- 尚晓壮刘瑶璐冯晓伟胡宁谭晓军谭晓军
- 关键词：冰球
- 海拔高度对长直坑道内爆炸冲击波传播的影响
- 2024年
- 为有效表征不同海拔坑道内爆炸冲击波的传播特征,利用非线性显式动力学有限元软件AUTODYN,研究了海拔高度对长直坑道内爆炸冲击波传播的影响规律,探讨了高海拔环境对坑道内冲击波传播的影响,基于量纲分析,建立了适用于不同海拔高度典型坑道内冲击波峰值超压的计算模型,并通过数值计算进行了验证。结果表明:随着海拔高度升高,坑道内爆炸冲击波波阵面传播速度与径向的冲击波参数偏差增大,平面波形成距离增加,冲击波峰值超压降低;在0~4000 m范围内,海拔高度每升高1000 m,冲击波冲量降低约0.91%。结合Sachs无量纲修正方法和量纲分析,推导出不同海拔高度冲击波峰值超压的理论分析模型,模型计算结果与数值计算结果的相对偏差不大于10%,能够为高海拔环境下坑道内爆炸冲击波的传播提供理论依据。
- 李勇雒泓宇冯晓伟胡宇鹏张军李海涛
- 关键词：海拔高度坑道爆炸冲击波量纲分析
- PBX炸药细观孔洞缺陷对其冲击点火特性的影响被引量：5
- 2015年
- 基于Monte-Carlo法的思想,采用有限元计算方法建立了考虑炸药颗粒尺寸、形状和位置随机分布的高聚物黏结炸药(PBX)的细观结构模型。通过计算比较了孔洞缺陷及缺陷大小对PBX炸药冲击点火特性的影响。结果表明,孔洞缺陷降低了炸药的临界点火压力,提高了其冲击感度;随着孔洞缺陷尺寸的增大,炸药的临界点火压力逐渐下降,但当缺陷尺寸超过一定范围时,更大尺寸的孔洞缺陷并没有继续提高炸药的冲击感度。
- 王洪波王旗华卢永刚梁斌冯晓伟
- 关键词：PBX孔洞缺陷
- 一种小型无人机撞网吸能回收装置
- 本实用新型公开了一种小型无人机撞网吸能回收装置，以吸能回收装置回收无人机的方向为前方，软网除边缘外的部分后移形成袋状，软网的边缘形成一个四方形开口，相互平行的多根弹簧的一端均匀安装于软网的四方形开口的四边，四根竖杆的下端...
- 孙传杰姜一鸣李永泽钱立新陶江源卢永刚冯晓伟
- 文献传递
- 不同应变率下冰破坏特性的试验研究被引量：4
- 2016年
- 为研究寒区流冰对水工/船舶结构的影响,需要获得不同流速冰载荷的特征,准静态下不同应变率条件下冰材料变形至破坏的特征就成为一项重要的基础性问题。为此,开展了低温环境应变率10-2s-1至10-4s-1下淡水冰的单轴压缩试验。试验发现:随着应变率减小,极限应力由18.51MPa降低至8.44MPa,达到极限应力后,试件承载能力由瞬间消失变为逐渐降低至稳态,试件破坏形貌由劈裂转变为周向膨胀,即由脆性转变为韧性破坏,转变应变率约为10-3s-1;在双对数坐标系中,单轴压缩强度随应变率的增加近似呈线性增大。通过对应力-应变曲线进行积分,给出了不同破坏形式下冰变形至破坏的临界应变能密度,发现脆/韧转变状态下加载至破坏所需能量最大,该能量特征主要由冰中微裂纹的萌生、断面摩擦、再结晶引起。
- 冯晓伟冯高鹏方辉
- 关键词：破坏形式
- 超细晶D6A钢动态拉伸力学特性实验研究
- 2022年
- 为了推进超细晶D6A钢在半穿甲战斗部壳体上的应用,研究了动态加载下其宏观力学行为和细观变形机理。运用旋转盘式Hopkinson拉杆技术,开展了超细晶D6A低合金钢(平均晶粒尺寸为510 nm)的动态拉伸实验,获得了不同应变率(500~1000 s^(−1))下超细晶钢的应力-应变曲线。运用TEM观测微观形貌,从细观层次研究了高应变率拉伸作用下超细晶钢的动态力学特性。结果表明,超细晶D6A钢具有较高的动态拉伸强度和良好的延展性。并且,晶粒细化和纳米析出相(渗碳体)是超细晶钢同时拥有高强度和较好韧性的重要因素;在动态拉伸过程中析出的大量纳米级渗碳体,与高密度晶界共同作用限制了位错运动,从而产生额外的塑性变形抗力,有效提升了超细晶钢的强度;在塑性变形阶段超细晶钢出现的明显应力下降现象,是可动位错密度增高的结果。
- 杨泽洲申勇峰冯晓伟薛文颖谢若泽胡艳辉
- 大质量钨合金动能块高速侵彻超高强度钢靶作用特性
- 2023年
- 为研究超高强度钢靶抗大质量钨合金动能块的侵彻性能及破坏特性,基于弹道炮开展了215 g圆柱形钨合金动能块高速侵彻半无限超高强度G50钢靶和低强度45钢靶试验,获得了不同速度侵彻下两种钢靶的侵彻深度和成坑体积。试验表明,不同于低强度钢靶的近似圆柱体成坑特性,钨合金动能块侵彻超高强度钢靶时,在靶板内形成了类锥形弹坑,成坑侧面和坑底均有拉伸崩落裂纹;分析了超高强度钢靶的侵彻破坏特性,指出侵彻过程中钨合金动能块局部破碎引起靶板内的卸载拉伸剥落和动能块的侵彻锐化行为联合导致了类锥体弹坑的形成。通过数值模拟验证了超高强度钢靶的高速侵彻破坏机制。
- 冯晓伟李俊承卢永刚王守乾卢正操刘闯傅丹
- 关键词：超高强度钢高速侵彻
