熊玮
- 作品数：29 被引量：112H指数：8
- 供职机构：南京理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目更多>>
- 相关领域：理学兵器科学与技术一般工业技术建筑科学更多>>
- 动能导弹弹体的冲击载荷理论模型
- 2024年
- 动能导弹是一种结合动能打击效应和穿甲侵彻效应的新型反装甲武器,为探索动能导弹冲击作用过程的载荷特性,通过考虑不同速度段的弹靶作用行为,建立动能导弹弹体的冲击载荷计算模型。计算结果表明:弹体的冲击载荷与弹体几何特征、撞击速度、密度与强度等属性均有直接关系。低速时弹体的冲量变化较小,而高速时破碎质量反溅会使冲量明显增大,且壳体的冲量贡献在撞击冲量中的占比更大;冲击载荷曲线的幅值会随着壳体强度和密度的增加而提升,但密度对载荷波形特征的影响更为明显;相同速度下,壳体强度对弹体动量传递因子的影响较小,而壳体密度则对其影响较大,传递因子曲线会随着密度增加呈现先上升后降低的趋势。
- 杨泽寰张先锋刘闯谈梦婷熊玮
- 关键词：冲击载荷高速侵彻动量传递
- 聚能射流侵彻有限厚钢靶后效参数的特性
- 2024年
- 为研究聚能射流对有限厚钢靶的侵彻后效参数特性,开展了小口径聚能装药射流成型及侵彻带有靶后效应物的有限厚靶板实验,利用ANSYS/LS⁃DYNA有限元软件进行了聚能射流侵彻有限厚靶板作用过程数值模拟计算,分析了靶板厚度、炸高及靶后效应物密度对聚能射流侵彻后效参数的影响,包括剩余射流头部直径d、头部速度v及后效引爆炸药能力参数v^(2)d。研究结果表明:随着靶厚的增加,后效引爆威力v^(2)d呈现线性衰减趋势,厚度每增加20 mm约损失初始引爆威力参数的16%;在聚能射流保持连续的炸高范围内,随着炸高的增加,后效引爆威力参数v^(2)d呈现先增大后减小的趋势,其驻点出现于炸高为8倍聚能装药口径处;在常见的炸药密度范围内,随着靶后效应物密度ρ的增大,引爆威力参数v^(2)d衰减速率呈现先减小后增大的趋势;在相同时刻下,v^(2)d⁃ρ曲线存在一个驻点,v^(2)d最大值分布于ρ=1.6~1.8 g·cm^(-3),且驻点位置随侵彻时间增大而右移。
- 方一舟张先锋熊玮刘闯谈梦婷
- 关键词：聚能射流
- 考虑摩擦因数变化的弹体高速侵彻混凝土质量侵蚀模型研究被引量：3
- 2021年
- 弹体在高速侵彻混凝土介质时,由于弹靶之间强烈的局部作用,导致弹体发生质量损失和弹头钝化。为进一步探究弹体高速侵彻混凝土靶质量侵蚀效应及其影响因素,基于热熔化机制及变摩擦因数模型,考虑弹体侵彻过程中头部形状变化,修正了弹体高速侵彻混凝土质量侵蚀模型。为验证模型的可靠性,基于30 mm弹道炮平台,开展了卵形弹体高速(700~1000 m/s)侵彻典型混凝土靶体实验,获得了弹体高速侵彻质量侵蚀结果。结合理论模型对本文实验及文献实验数据进行了对比分析计算,验证了本文修正模型的可靠性。结果表明:弹体侵彻过程中,滑动摩擦项占总摩擦力的10%~40%,它对弹体侵彻过程的影响不能被忽略;考虑摩擦因数变化的质量侵蚀模型预测结果与已有实验数据吻合得较好;与本文实验数据的最大误差不超过7%,能较准确地预测不同工况下弹体的质量损失。
- 刘均伟张先锋刘闯陈海华王季鹏熊玮
- 关键词：高速侵彻
- 双层含能药型罩K装药射流成型及侵彻性能试验被引量：15
- 2021年
- 为提高含能材料形成射流对目标的侵彻深度,设计了一种基于K装药结构的Al/Ni‑Cu双层含能药型罩聚能装药结构,其内层罩为无氧铜,外层罩为Al/Ni含能结构材料。分别开展了Al/Ni‑Cu双层含能药型罩与Cu‑Cu双层药型罩的聚能射流成型X光试验、侵彻钢锭静破甲试验和对典型混凝土靶标的侵彻威力试验。研究结果表明,双层含能药型罩K装药起爆后可形成连续射流,侵彻的钢靶和混凝土靶中有明显的开坑区形成,但射流对侵彻过程的扩孔作用不明显。Al/Ni‑Cu双层含能药型罩可发挥动能和化学反应的联合侵彻毁伤效应,与Cu‑Cu罩相比,在靶中形成射流堆积更少,对钢靶的侵彻深度和侵彻体积分别提高了20.1%和23.0%,对混凝土靶的侵彻深度和侵彻体积分别提高了17.2%和45.6%。
- 黄炳瑜熊玮张先锋刘闯杜宁谈梦婷
- 电磁驱动高速弹丸成型模式与影响因素
- 2024年
- 为了研究电磁驱动药型罩形成高速成型弹丸的可行性及弹丸成型特性,基于CQ-7脉冲功率装置,开展了电磁驱动线性药型罩形成弹丸技术实验。结合激光多普勒测速技术,实现了电磁驱动药型罩形成弹丸的速度测量和侵彻铝靶验证。同时,基于流体动力学软件和相应电磁仿真模块,建立了电磁驱动弹丸成型的物理模型和数值模拟方法,模拟了弹丸成型和侵彻铝靶的动力学过程,利用实验结果验证了数值模拟方法的可靠性。在此基础上,研究了等壁厚球缺型药型罩的结构参数以及加载能量对弹丸成型参数的影响规律。结果表明:外曲率半径对弹丸的头部速度影响较小,而头部速度会随壁厚的减小和加载能量的增大显著增加;弹丸的长径比随外曲率半径和壁厚的减小、加载能量的增大呈逐渐增加的趋势。最后,利用数值模拟方法预测并验证了利用电磁驱动技术获得高速度和大质量成型弹丸的可行性。
- 黄炳瑜陈学秒张旭平熊玮王桂吉张先锋税荣杰胥超谭福利
- 关键词：电磁驱动
- 活性材料冲击压缩及反应行为模拟方法研究进展
- 2023年
- 近年来,以含能结构材料、含能非晶合金、含能高熵合金等为代表的活性材料受到广泛关注.由于兼具结构强度特性和冲击反应释能特性,活性材料在高效毁伤和防护领域有十分重要的应用前景.其中,活性材料的冲击压缩响应行为及反应释能特性是该类材料设计和应用中关注的重点,研究人员在考虑其冲击反应行为的数值模拟方法上开展了大量的研究工作.本文基于活性材料宏观反应行为受微/细观结构特性控制的特点,从不同时空尺度对活性材料的冲击压缩及反应行为数值模拟方法的研究现状进行了综述,系统梳理了分子动力学模拟、冲击压缩特性细观模拟、冲击反应行为跨尺度模拟、冲击压缩及反应行为宏观尺度模拟方法等4个方面的研究进展.总结认为,活性材料的冲击压缩动力学响应特性数值模拟及冲击反应特性宏−细观尺度关联机制的研究已取得了较大进展,考虑反应弛豫时间和非自持反应特性的点火模型在宏观尺度数值模拟中得到发展与应用.但是,目前数值模拟中关于反应诱发后活性材料动力学行为的描述主要基于火/炸药等典型含能材料的本构模型,仅能实现对活性材料冲击反应行为的表观呈现,而对活性毁伤元作用过程关键参数的精确预测仍存在一定差距.因此,建立准确描述活性材料撞击点火、反应发展、释能做功过程的全时域理论模型,基于此发展该类材料冲击反应行为高可靠性数值模拟技术,是实现活性材料冲击反应释能特性调控和工程化应用的关注焦点.
- 熊玮张先锋李逸谈梦婷刘闯侯先苇
- 关键词：活性材料细观结构数值模拟方法
- 椭圆截面弹体斜侵彻金属靶体弹道研究被引量：9
- 2022年
- 为研究椭圆截面弹体对半无限金属靶体的侵彻弹道规律,基于14.5 mm弹道枪平台,开展了椭圆截面弹体在0°~20°倾角、850~950 m/s撞击速度下对2A12铝合金的斜侵彻试验。基于空腔膨胀理论及局部相互作用模型,建立了椭圆截面弹体侵彻弹道模型,并结合试验数据验证了模型的准确性。在此基础上,进一步分析了椭圆截面弹体长短轴之比、绕弹轴旋转角度、弹体撞击速度对侵彻弹道的影响规律。弹体长短轴之比为1.0时,弹体退化为尖卵形圆截面弹体,且椭圆截面弹体侵彻弹道稳定性随长短轴之比的增大而变弱,最优长短轴之比为1.0,即尖卵形圆截面弹体。椭圆截面弹体绕弹轴旋转一定角度后,侵彻弹道在平面曲线与空间曲线之间变化,当旋转角度为0°、90°时,侵彻弹道为二维平面弹道,当旋转角度在0°~90°之间时,侵彻弹道为三维空间弹道。当弹体撞击速度由800 m/s提升至1000 m/s时,椭圆截面弹体姿态角增量由18.6°降至17.8°。
- 魏海洋张先锋熊玮周婕群刘闯冯晓伟
- 关键词：斜侵彻
- ZrTiCuNiBe非晶合金及其钨丝增强复合材料的冲击释能特性研究
- 2023年
- 为研究Zr4_(1.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)非晶合金及其钨丝增强复合材料的冲击释能特性,采用Φ14.5 mm的弹道枪发射装置和准密闭反应容器开展了两种破片在不同冲击速度下的释能效应试验.通过测试Zr4_(1.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)非晶合金破片及其钨丝增强复合材料破片撞击释能后在容器内部产生的温升和超压变化曲线,获得了该类材料的冲击释能规律,初步讨论了钨丝纤维对基体非晶合金的影响,并对破片破碎颗粒与反应产物回收观测.研究结果表明:两种破片冲击释能产生的温升与超压时程曲线均呈先急速上升然后缓慢下降的规律,温升与超压峰值增长率均随着冲击速度先增大后缓慢减小.破片冲击释能后准密闭反应容器内部温度分布呈现不均匀化.Zr4_(1.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)非晶合金破片比钨丝增强非晶合金复合材料破片的冲击反应阈值速度更低,冲击速度相同时,钨丝增强非晶合金复合材料破片反应效率更低,单位质量能量密度更低.破片破碎后粒径较小颗粒均发生较为充分的化学反应,粒径较大的颗粒呈现反应分化现象.
- 王佳敏张先锋查旭熊玮侯先苇黄正祥
- 关键词：非晶合金
- 考虑形状分布特性的聚能射流侵彻作用规律研究被引量：4
- 2023年
- 聚能射流对带壳装药的冲击引爆能力与其侵彻有限厚靶板的剩余头部参量及剩余动能密切相关.为研究考虑形状分布特性的聚能射流侵彻作用规律,建立了聚能射流侵彻靶板及靶后参量计算模型.开展了50 mm聚能射流成型X光试验及静破甲试验研究,验证了计算模型的可靠性.在此基础上,计算分析了射流形状、靶板厚度、炸高等因素对聚能射流侵彻有限厚靶板剩余射流头部参量及剩余动能的影响规律.结果表明:随着靶板厚度的增大,剩余头部参量减小.随着炸高的增大,一次函数形状射流剩余头部参量持续降低,常函数、二次函数形状的射流剩余头部参量先增大后减小.在不同的靶板厚度及炸高条件下常函数形状射流的剩余头部参量均为最大;在侵彻有限厚靶板剩余射流动能方面,其剩余射流动能随着靶板厚度的增大而减小.随着炸高的增大,常函数形状射流剩余动能持续降低,一次、二次函数形状的射流剩余动能先减小后增大.当炸高小于4~5倍装药口径时,二次函数形状射流剩余能量最高,当炸高大于4~5倍装药口径时,常函数形状聚能射流剩余能量最高.
- 方一舟张先锋熊玮冯可华刘闯葛小雷
- 关键词：聚能射流
- Al/Ni类含能结构材料冲击压缩特性细观模拟被引量：4
- 2020年
- 为了研究含能结构材料冲击响应特性,开展了以Al/Ni为代表的含能结构材料冲击压缩细观模拟研究。结合扫描电子显微镜照片分析了三种典型Al/Ni类含能结构材料的细观结构特性,研究了材料配比、制备工艺对材料细观结构的影响规律。从细观结构照片和细观颗粒初始形态入手,分别建立了Al/Ni类含能结构材料冲击压缩细观模型,计算并比较了该类材料在冲击压缩过程中的颗粒变形、压力响应、冲击温度分布及冲击波传播特性。结果表明:Al/Ni粉末复合材料的细观颗粒主要以Ni为基体,且Al颗粒随着其含量的上升而发生团聚;而Al/Ni多层复合材料主要以Al为基体,Ni近似于平行分布其中。Al/Ni类含能结构材料细观结构存在不均匀特性,导致其在冲击压缩过程中产生局部高压和热点,而这一特性无法由基于材料初始颗粒形态建立的均匀化细观模型得到。
- 熊玮张先锋陈海华杜宁包阔谈梦婷
