一、二级轻气炮超高速弹丸发射技术的研究（论文文献综述）
甘波,李俊,蒋刚,张友君[1]（2021）在《Fe高压熔化线的实验研究进展》文中进行了进一步梳理铁是典型的d电子过渡金属之一,其在高压下的熔化行为对于揭示地核的成分、热结构和热演化至关重要。在实验室中创造极端高温高压条件以及诊断和测量凝聚介质的熔化行为和熔化温度比较困难,导致长期以来不同实验之间以及实验与理论之间获得的铁的高压熔化线存在较大争议。近年来,随着高压实验技术的发展,对铁高压熔化线的认识逐渐趋于一致。本文介绍了用于研究铁在高压下熔化行为和熔化温度的动、静高压实验技术,总结了高压下诊断铁和过渡金属熔化的方法及其优缺点,并分析了不同实验之间产生差异的原因。基于目前关于铁高压熔化温度的实验和理论研究结果,铁在内外核边界压力（约330 GPa）下的熔化温度可限定为5 900～6 300 K。系统总结铁在高压下的熔化行为对于进一步认识熔化的物理机制、研究其他过渡金属的高压熔化行为等具有重要的指导和借鉴意义。
杨琪凡[2]（2021）在《建筑材料抗冲击试验测速系统技术研究》文中指出建筑材料抗冲击试验中,以轻气炮为发射装置的弹丸速度是一个重要测量参数,在进行超高速撞击试验时,撞击时刻速度的准确测量是试验数据分析中的基础。激光测速法因对弹丸材质和形状没有严格要求,常用于弹丸速度的测量。传统激光弹速测量方法容易受到高温弹前激波发光和空间电磁场影响从而导致系统信噪比下降。为获取高质量的信号波形,研究和实现了一种用于轻气炮弹速测量的新型激光测速系统,通过光路与电路上的改进,提高了系统抗干扰能力,并在二级轻气炮试验中对新的激光测速系统做了测试,取得了较满意的测量结果。论文主要研究内容如下:（1）综述了超高速撞击试验中使用到的发射装置以及对应的弹丸速度测量方法,梳理和分析了用于弹丸速度测量的激光测速技术研究现状,通过对激光测速系统信号特征的理论推导和仿真模拟,分析总结了传统激光测速法存在的问题。（2）针对传统激光测速系统光路结构存在的不足,改进了光路结构,理论分析了新的光路结构对激光与光纤之间耦合效率的影响,优化了光电转换放大电路并对电路噪声和带宽进行了分析与计算。场地测试结果表明,改进后的光路结构能够有效提升光耦合效率和系统抗干扰能力;（3）在分析电压比较器参数以及电路仿真的基础上,优化了电压比较电路的参考电压档位,设计并制作了连接光电转换电路与测速系统的电压比较电路。分析了弹速测量系统的功能需求,采用Qt开发工具,开发了基于ARM与Linux的抗冲击试验弹速测量系统,现场测试结果验证了测速系统的性能;（4）以西北核技术研究院的二级轻气炮为试验平台,开展了测速系统的场地测试试验,分析了测速试验中出现的问题,完善和改进了测速系统各部件的功能和性能。
罗斌强,张旭平,郝龙,莫建军,王桂吉,宋振飞,谭福利,王翔,赵剑衡[3]（2021）在《7 km/s以上超高速发射技术研究进展》文中研究说明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φ1 0 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。
王马法,HIGGINS Andrew J,焦德志,黄洁,柳森[4]（2020）在《内爆驱动式超高速发射技术的初步研究》文中研究说明为获得10 km/s左右的超高速发射能力,以内爆发射器为研究对象,利用AUTODYN 2D软件对口径为8 mm的内爆发射器进行有限元仿真分析,获得了典型状态下的弹丸发射速度。研制了口径为8 mm的内爆发射器,并在压缩管中填充5 MPa氦气进行实验,分别获得了0.55 g铝合金弹丸7.95 km/s和0.37 g镁合金弹丸10.28 km/s的发射速度,与有限元仿真计算结果的速度偏差分别为15.3%和3.7%。结果表明,设计的内爆发射器具备10 km/s发射能力,满足空间碎片撞击和防护研究的超高速发射需求。
樊雅静[5]（2020）在《二级空气炮活塞入锥过程动力状态研究》文中进行了进一步梳理空气炮技术是进行高速撞击试验的超高速发射技术之一,是一种特别通用的高速发射装置。本文以超高速发射二级空气炮为背景,利用高温低分子量气体膨胀做功的方式来推动活塞运动。二级空气炮是一种通过高压锥段耦合一级气体炮的发射装置,而活塞就成为耦合装置的重要部件。基于此,本文对活塞在高压段中的运动过程进行全面地分析,并依据所建立的动力模型对参数k0和k1进行合理修正,使仿真结果与实测结果尽可能一致,从而为活塞平稳入锥提供思路和方法。本文根据二级空气炮的基本组成及工作原理,推出了活塞入锥过程的动力模型和一级气室动力模型,并用Matlab软件对活塞在泵管和高压锥段的运动过程分别进行编程模拟。基于发射管口径Φ10mm和泵管口径Φ57mm,确定了两组二级空气炮的其他发射参数,并分别得出了活塞的速度—时间曲线,活塞右侧压力—时间曲线和活塞行程—时间曲线,讨论了高压段锥度、活塞质量、泵管气压、一级气室注气类型和一级气室气压等因素对活塞在锥段内的影响。依据二级空气炮的技术指标要求,对活塞入锥过程的动力学参数进行了测试。通过实验结果与仿真结果对比,对仿真的参数进行合理修正,即当一级气室动力模型和入锥过程动力模型中的k0与k1取1.4时,实验结果与仿真结果最为接近,从而为测试系统提供设计依据。
郭顺和[6]（2020）在《超高速加载技术及在超快X射线衍射实验的应用》文中认为二级轻气炮在超高速发射领域中应用十分广泛,是超高速碰撞下材料动态响应研究的重要设备,而对于材料微观动态响应及其机理的研究需要有原位实时高时空分辨率的手段,第三代同步辐射X射线光源具有高时空分辨诊断能力,因此将二级轻气炮与同步辐射X射线结合起来是非常有必要的。本文以氦气为驱动气体研制了一门小型化二级轻气炮,应用于先进光子源实验线站。本文通过理论计算和有限元仿真模拟,考虑科研项目需求,对所研制的二级轻气炮进行弹道模拟,初步了解一级活塞和弹丸的运动规律以及一级气室和二级气室的压压力场变化,为整体设计和测试实验提供了参考数据。在满足实验要求的情况下,确定了最终的参数。依据有限元仿真模拟结果和轻气炮相关原理,对该二级轻气炮提出了整体设计方案,包括发射结构、炮体结构以及辅助系统。发射机构由一级活塞自身密封,并采用电磁阀控制。炮体结构主要包括泵管、锥形高压段、发射管和靶室,参数使用计算模拟结果,主要构件已进行模拟分析,能够满足要求。所设计的靶室按照超快衍射实验要求,扩大特定几何下的探测范围,获得更多的动态衍射原位信息,设计了一种双靶室的结构,样品与探测器之间的距离可以控制在80～100 mm,衍射角2θ可以达到30°。基于所研制的二级轻气炮在先进光子源实验线站搭建了超高速发射系统,对单晶Mg进行了超高速冲击加载实验,同时结合超快X射线衍射探测方法,得到了单晶Mg在被冲击加载前后的衍射图像。根据实验结果对衍射斑变化的分析得出,单晶Mg在沿着<1010>和<1120>方向加载时,孪晶在冲击压缩时产生;而在沿着<0001>方向加载时,孪晶在卸载时产生。
贺诗漫[7]（2020）在《卫星碎片防护结构的抗冲击性能模拟和构型优化》文中研究表明空间环境急剧恶化,卫星碎片的危害日益严峻,卫星碎片的防护结构是保护在轨飞行器安全运行的一种有效手段。目前,随着我国航天事业的发展,针对超高速撞击的研究逐渐展开,然而专门针对防护结构抗冲击性能的研究尚处于初级阶段。本文的主要针对超高速撞击过程的材料模型参数以及构型优化展开一系列研究。本文基于光滑粒子动力学思想,结合AUTODYN-2D轴对称建模方法,建立单层板防护结构和多层防护结构的动力学模型,模拟球形弹丸超高速撞击防护结构的过程。首先针对单层板防护结构,以Shock状态方程和Johnson-Cook强度模型为输入条件,探讨了弹丸材料的本构模型参数对撞击模拟结果的影响。其一,通过控制变量法,研究弹丸材料模型参数变化对速度特性、能量特性以及碎片云损伤特性的影响,结果表明材料的本构模型中存在不敏感参数;其二,保证撞击动能一致,研究不同撞击速度下,材料的模型参数对弹丸的能量、速度、穿孔、碎片云损伤特性的影响,结果表明速度高于3 km/s时,状态方程和强度模型参数对撞击特性影响较小。最后,通过与Whipple防护结构弹道极限曲线对比,验证了材料模型参数对撞击模拟结果的有效性。此外,针对多层防护结构,先利用数值模拟,得到构型铺层组合形式和间距的优化规律,再利用超高速撞击试验,检验数值模拟结果的准确性。根据仿真与试验结果给出多层防护结构构型优化的具体步骤,得到固定间距下的极限工况。本文工作以防护结构的抗冲击性能为核心,结合数值模拟方法和试验技术,为防护结构优化设计打下坚实的应用基础,具有重要的工程价值。
李彦豪[8]（2020）在《超高速撞击条件下重金属长杆弹对花岗岩靶的成坑规律研究》文中研究表明从上世纪到现在,世界各国大量国防工事从地表转为地下,这类工事大多埋深极大或以天然山体作为防护,使用传统武器毁伤这类目标十分困难,因此超高速对地打击武器受到了武器设计部门的关注。超高速撞击武器的研究需要建立在超高速撞击试验数据的基础上,但由于超高速撞击试验成本高、试验技术有限,在超高速撞击试验数据中,公开且系统的研究很少,目前研究对超高速撞击下的成坑特性及影响成坑的因素缺少规律性认识。因此,为了系统地研究弹体超高速撞击地介质靶问题,本文进行了如下几个方面的工作:（1）天然岩石具有非均匀性和非连续性的天然缺陷,为了确保超高速撞击试验可以形成可分析的成坑规律同时为之后的数值模拟提供可靠的参数支持,本文按照国家规范对试验所选用的花岗岩进行各项材性试验,其中包括声速试验、单轴抗压试验、劈裂试验、分离式霍普金森杆试验等,得到花岗岩的基本力学性能参数,试验结果表明试样均匀性、连续性满足试验要求;（2）系统性地以长径比为10的克级钨合金长杆弹为侵彻体,以花岗岩为目标靶体,开展了弹速1.613.88km/s超高速撞击试验,得到了成坑特性并和同条件下的混凝土靶形成对比。分析发现本文的弹靶组合和弹速范围内,靶体的成坑表现为“弹坑+弹洞”型,侵彻深度呈现出非线性增长趋势;本文的弹速范围和弹靶组合内,弹坑直径并不是随着侵彻速度提高而不断增加,而是先线性增加,然后到达了某个弹坑直径最大值的平台;和混凝土的成坑特性进行对比,发现同一型弹体在相近速度下对混凝土的毁伤高于花岗岩,即说明花岗岩具有比混凝土更强的防护性能。（3）使用非线性动力学分析软件Autodyn对钨合金长杆弹超高速撞击花岗岩试验进行数值模拟。通过JH-2损伤本构模型与拉伸断裂软化模型的相互耦合,以模拟花岗岩靶体内高应力区材料的剪切和压缩破坏效应和靶体内低应力区在主拉伸应力作用下产生的裂纹扩展和损伤。本文使用欧拉算法,通过定义损伤来描述由剪切和拉伸断裂形成的裂纹以及材料的压缩破坏。模拟得到的侵彻深度与试验结果符合较好并且得到了侵彻过程中的靶体损伤发展以及弹靶部分参数对侵彻深度的影响。
冯志诚[9]（2020）在《超高速撞击下单层铝板的破坏特性研究》文中研究表明掌握空间防护结构超高速撞击下的响应特性规律,有助于提升航天器防护结构的优化设计。本文从实验和数值计算研究超高速撞击下防护结构单层铝板的响应特性,主要研究内容和取得的主要结果如下:（1）对AUTODYN软件二次开发,将SGL本构模型自定义加入材料模型库用Fortran语言将SGL本构方程通过AUTODYN二次开发接口,完成SGL模型自定义添加到材料库中,并通过taylor杆碰撞计算验证了本文二次开发的正确性,对比分析了SGL模型用于超高速碰撞计算的必要性。（2）开展了Mylar膜飞片7km/s-10km/s下单层铝板的超高速撞击响应特性研究通过电炮装置,开展了Mylar膜飞片撞击6061-T4铝板弹道极限实验研究,获得了近似为双折线弹道极限曲线。撞击速度7km/s-8km/s区间时,临界质量迅速减小,8km/s-9.5km/s临界质量缓慢减小。（3）Mylar膜飞片7km/s-10km/s正撞击及30°斜撞击数值模拟研究通过正撞击和斜撞击数值模拟计算,分析了铝板破坏过程,计算结果表明飞片在7km/s-8km/s速度区间正撞击铝板时,临界质量的迅速减小源于冲击加载下铝板剪切强度迅速降低导致其防护能力的下降。而在8km/s-9.5km/s速度区间,冲击载荷下铝板的剪切强度变化较小,从而使临界质量变化较小;斜撞击情况下,随着撞击速度的增加,铝板内部的软化深度增加,且临界质量变化量基本相同。（4）对影响超高速碰撞问题的因素数值计算与分析通过不同构型、不同质量的铝弹丸在不同的速度下撞击单层铝靶的数值模拟研究,获得了弹丸构型、质量与所产生的碎片云关系。弹丸等质量时圆柱形弹丸对防护板的开孔能力最强,球形弹丸次之,薄片随厚度减小依次减弱。弹丸质量较低（37mg）时,低速撞击下圆柱形、球形弹丸产生的碎片云动量大于薄片型弹丸,而高速撞击时,薄片型弹丸所产生的碎片云动量存在最大值,且该最大值大于柱形和球形弹丸碎片云动量;弹丸质量较大（1.0g）时,低速撞击下柱形、球形弹丸产生碎片云动量较大,高速撞击下,薄片型弹丸碎片云动量随厚径比的增加而增加,且薄片厚径比为0.025的碎片云动量小于柱形、球形弹丸。
常思源,邹东阳,刘君[10]（2019）在《自适应间断装配法模拟弹道靶中超高速弹丸发射》文中研究指明弹道靶自由飞试验是高超声速领域中的一种重要的地面试验手段。试验中厘米级的弹丸/弹托在10米级长度的管道中加速至极高的速度,出膛后通常采用气动力使弹托偏离预定弹道而被拦截器阻挡,仅使弹丸进入试验段开展测试。由于发射过程中弹丸的实际飞行姿态会受到管道内长距离加速、高压驱动下出膛、气动分离干扰等诸多因素的影响,因此基于计算流体力学发展相关的气动预测技术有助于指导试验方案设计,从而保证弹丸运动轨迹的准确性。针对发射问题中涉及的诸如空间尺度变化剧烈、接触-分离、超高速动态分离等数值仿真难点,采用基于非结构动网格技术和格心型有限体积方法发展的自适应间断装配求解器（ADFs）,对非定常流场中的运动激波进行装配,通过二维算例对弹丸发射过程数值仿真进行了详细的原理性介绍。一方面,拓展了激波装配方法在工程问题中的应用;另一方面,针对弹道靶中超高速弹丸发射这类问题,建立了一套高效的数值模拟方法,实现了对弹丸从静止到加速、出膛、分离的全动态过程的精细流场刻画。
二、二级轻气炮超高速弹丸发射技术的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二级轻气炮超高速弹丸发射技术的研究（论文提纲范文）
（2）建筑材料抗冲击试验测速系统技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 轻气炮设备发展现状 |
| 1.2.2 轻气炮测速系统现状 |
| 1.3 研究目的及研究内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 轻气炮激光测速系统设计 |
| 2.1 轻气炮激光测速原理 |
| 2.1.1 典型激光测速原理介绍 |
| 2.1.2 轻气炮激光测速信号模拟 |
| 2.2 测速系统设计 |
| 2.2.1 测速系统整体设计 |
| 2.2.2 系统可行性分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 系统光路结构与电路设计 |
| 3.1 光源与光学探头设计 |
| 3.2 信号引导与光耦合效率分析 |
| 3.2.1 光纤及信号测试 |
| 3.2.2 新光路结构对光耦合效率的影响 |
| 3.3 测量电路主要电子元器件 |
| 3.4 光电转换与放大电路 |
| 3.4.1 电路结构分析与改进 |
| 3.4.2 电路仿真与硬件测试 |
| 3.5 章节小结 |
| 4 弹速测量系统开发 |
| 4.1 电压比较电路组成与结构 |
| 4.2 电压比较电路设计与制作 |
| 4.2.1 原理图设计 |
| 4.2.2 电路仿真及制作 |
| 4.3 基于ARM的 linux系统移植 |
| 4.4 人机交互系统设计 |
| 4.4.1 系统功能需求分析 |
| 4.4.2 基于Qt的人机交互界面制作 |
| 4.5 弹丸飞行时间记录 |
| 4.5.1 定时器与驱动程序 |
| 4.5.2 驱动程序测试 |
| 4.6 弹速测量系统功能测试 |
| 4.7 章节小结 |
| 5 试验与结果分析 |
| 5.1 新光路结构测速系统性能测试 |
| 5.1.1 试验搭建 |
| 5.1.2 试验过程及部件改进 |
| 5.1.3 系统不确定度分析 |
| 5.2 人机交互系统性能测试 |
| 5.3 章节小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间研究成果 |
| 致谢 |
（5）二级空气炮活塞入锥过程动力状态研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 空气炮研究现状 |
| 1.2.1 空气炮简介 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 国内研究现状 |
| 1.3 本文的研究工作 |
| 2 活塞入锥过程的动力模型 |
| 2.1 二级空气炮简介 |
| 2.1.1 二级空气炮系统组成 |
| 2.1.2 二级空气炮发射原理 |
| 2.2 活塞入锥过程动力模型 |
| 2.3 活塞一级气室动力模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 活塞入锥过程模拟与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 活塞入锥过程的初始计算 |
| 3.3 活塞入锥过程的主要影响因素 |
| 3.3.1 高压段锥度 |
| 3.3.2 活塞质量 |
| 3.3.3 泵管气压 |
| 3.3.4 一级气室注气类型 |
| 3.3.5 一级气室气压 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 活塞入锥过程的试验技术 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.1.1 试验目的 |
| 4.1.2 试验设计 |
| 4.2 测试试验及结果分析 |
| 4.2.1 校准试验 |
| 4.2.2 气体炮试验 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）超高速加载技术及在超快X射线衍射实验的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究背景 |
| 1.2 超高速加载技术研究概况 |
| 1.2.1 国外研究情况 |
| 1.2.2 国内研究情况 |
| 1.3 超快X射线衍射实验技术 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 超高速加载实验装置工作原理 |
| 2.1 二级轻气炮 |
| 2.1.1 主体结构 |
| 2.1.2 附属设备 |
| 2.2 二级轻气炮工作原理 |
| 2.3 基于有限元方法仿真模拟 |
| 2.3.1 软件和方法 |
| 2.3.2 模拟模型的建立 |
| 2.3.3 结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 超高速加载装置整体设计 |
| 3.1 技术指标 |
| 3.2 主体结构设计 |
| 3.2.1 发射管与泵管 |
| 3.2.2 锥形高压段 |
| 3.2.3 高压气瓶与发射机构 |
| 3.2.4 双靶室结构设计 |
| 3.2.5 膜片结构设计 |
| 3.2.6 活塞与弹托 |
| 3.3 辅助系统搭建 |
| 3.3.1 供气系统 |
| 3.3.2 真空系统 |
| 3.3.3 弹速测量系统 |
| 3.3.4 控制系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超高速加载装置测试与改进 |
| 4.1 整体检查 |
| 4.1.1 供气系统检查 |
| 4.1.2 保真空性能检查 |
| 4.1.3 高压密封情况检查 |
| 4.2 实验室测试 |
| 4.3 问题及改进 |
| 4.3.1 小靶室结构改进 |
| 4.3.2 高压段合紧结构改进 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 同步辐射光源下超快衍射实验 |
| 5.1 实验材料和方法 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（7）卫星碎片防护结构的抗冲击性能模拟和构型优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空间碎片的环境现状 |
| 1.2.2 防护结构的研究现状 |
| 1.2.3 超高速撞击的研究现状 |
| 1.3 本文主要内容和章节安排 |
| 第二章 超高速撞击过程的数值模拟方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于网格的数值方法 |
| 2.2.1 拉格朗日方法 |
| 2.2.2 欧拉方法 |
| 2.2.3 ALE方法 |
| 2.2.4 传统网格方法在超高速撞击时的问题 |
| 2.3 基于无网格的数值方法 |
| 2.3.1 SPH方法简介 |
| 2.3.2 SPH方法的核函数近似 |
| 2.3.3 SPH方法的粒子近似 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超高速碰撞模拟中的材料模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料模型 |
| 3.2.1 正交各向异性弹性模型 |
| 3.2.2 状态方程 |
| 3.2.3 强度模型 |
| 3.2.4 失效模型 |
| 3.3 有限元模型 |
| 3.4 算例结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 材料模型参数对超高速碰撞模拟的影响机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型参数对数值仿真结果的影响 |
| 4.2.1 同一弹丸材料下模型参数对数值仿真的影响 |
| 4.2.2 不同弹丸材料下模型参数对数值仿真的影响 |
| 4.2.3 失效模型参数对数值仿真的影响 |
| 4.3 Whipple防护结构弹道极限曲线验证 |
| 4.3.1 Whipple结构弹道极限 |
| 4.3.2 Whipple结构数值模拟 |
| 4.3.3 Whipple结构数值仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 柔性多层防护结构的超高速撞击 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多层防护结构超高速撞击数值模拟 |
| 5.2.1 材料模型 |
| 5.2.2 有限元模型 |
| 5.2.3 数值仿真结果分析 |
| 5.3 多层防护结构的超高速撞击试验 |
| 5.3.1 试验材料 |
| 5.3.2 试验方案 |
| 5.3.3 超高速撞击试验设备 |
| 5.3.4 试验结果与分析 |
| 5.3.5 试验结果与仿真结果对比分析 |
| 5.4 构型优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）超高速撞击条件下重金属长杆弹对花岗岩靶的成坑规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1.研究背景和意义 |
| 1.2.国内外研究的现状 |
| 1.2.1.重金属弹侵彻花岗岩研究 |
| 1.2.2.超高速撞击研究 |
| 1.2.3.现有研究的不足 |
| 1.3.主要研究内容 |
| 2.花岗岩物理性能试验 |
| 2.1.花岗岩静态力学性能 |
| 2.1.1.试样制备 |
| 2.1.2.密度试验 |
| 2.1.3.声速试验 |
| 2.1.4.单轴抗压试验 |
| 2.1.5.劈裂试验 |
| 2.2.花岗岩动态力学性能 |
| 2.3.本章小结 |
| 3.重金属长杆弹超高速撞击花岗岩靶试验 |
| 3.1.试验设备及技术 |
| 3.1.1.试验发射设备及技术 |
| 3.1.2.试验弹托及弹托分离技术 |
| 3.1.3.弹体撞靶速度测量技术 |
| 3.1.4.弹体姿态诊断设备及技术 |
| 3.2.试验设计 |
| 3.2.1.试验靶 |
| 3.2.2.试验弹 |
| 3.3.超高速撞击试验结果及分析 |
| 3.3.1.重金属长杆弹超高速撞击花岗岩靶的成坑形貌 |
| 3.3.2.残余弹体 |
| 3.3.3.侵彻深度 |
| 3.3.4.弹坑直径 |
| 3.3.5.对比分析 |
| 3.4.本章小结 |
| 4.重金属长杆弹超高速撞击花岗岩靶数值模拟研究 |
| 4.1.数值模型和数值方法 |
| 4.1.1.动力学分析软件ANSYS AUTODYN |
| 4.1.2.算法选取 |
| 4.1.3.材料模型 |
| 4.1.4.计算模型 |
| 4.2.数值结果与试验结果对比分析 |
| 4.2.1.成坑形貌 |
| 4.2.2.侵彻深度 |
| 4.2.3.侵彻损伤 |
| 4.2.4.靶体内应力波发展 |
| 4.3.弹靶参数对侵彻深度的影响 |
| 4.3.1.弹体长径比的影响 |
| 4.3.2.弹体密度的影响 |
| 4.3.3.靶体密度的影响 |
| 4.3.4.剪切模量的影响 |
| 4.4.本章小结 |
| 5.结论与展望 |
| 5.1.主要工作总结 |
| 5.2.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士研究生学习阶段发表论文 |
（9）超高速撞击下单层铝板的破坏特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 空间碎片的防护问题 |
| 1.2.1 空间碎片防护结构 |
| 1.2.2 空间碎片防护材料 |
| 1.3 超高速碰撞问题的研究 |
| 1.3.1 关于超高速碰撞的理论研究 |
| 1.3.2 关于超高速碰撞的实验研究 |
| 1.3.3 关于超高速碰撞的数值模拟研究 |
| 1.4 超高速碰撞问题的研究总结 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 超高速碰撞常用的计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 AUTODYN软件 |
| 2.3 常用算法介绍 |
| 2.3.1 光滑粒子流体动力学(SPH)方法 |
| 2.3.2 Euler方法 |
| 2.4 材料模型 |
| 2.4.1 状态方程 |
| 2.4.2 本构模型 |
| 2.5 自定义SGL强度模型 |
| 2.5.1 二次开发介绍 |
| 2.5.2 二次开发方法 |
| 2.5.3 二次开发过程的正确性验证 |
| 2.5.4 使用SGL模型的必要性 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 金属箔电爆炸驱动高速飞片撞击单层靶实验与计算 |
| 3.1 电炮装置与测试方法 |
| 3.2 实验设计 |
| 3.3 超高速飞片撞击单层靶实验 |
| 3.4 实验结果分析 |
| 3.5 计算结果与实验结果对比分析 |
| 3.5.1 模型建立与校核 |
| 3.5.2 计算Mylar飞片正撞击5mm6061-T4 铝板弹道极限 |
| 3.5.3 计算结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 超高速碰撞的影响因素计算与分析 |
| 4.1 材料模型参数 |
| 4.2 计算模型建立与校核 |
| 4.2.1 弹丸撞击单层靶模型建立 |
| 4.2.2 计算模型的验证 |
| 4.3 弹丸对靶板穿孔直径与碎片云形状特征的影响计算分析 |
| 4.3.1 弹丸构型对靶板穿孔直径的影响 |
| 4.3.2 弹丸构型对碎片云形状的影响 |
| 4.3.3 弹丸构型、质量对碎片云特征的影响 |
| 4.4 弹丸对碎片云动量分布及大小的影响计算分析 |
| 4.4.1 小质量弹丸碎片云动量分布及大小对比 |
| 4.4.2 大质量弹丸碎片云动量分布及大小对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 创新认识 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）自适应间断装配法模拟弹道靶中超高速弹丸发射（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 计算方法 |
| 1.1 控制方程 |
| 1.2 非结构动网格技术 |
| 1.3 激波装配技术 |
| 2 数值仿真 |
| 2.1 模型加速过程 |
| 2.2 激波出膛过程 |
| 2.3 模型出膛过程 |
| 2.4 气动分离过程 |
| 3 结论 |
四、二级轻气炮超高速弹丸发射技术的研究（论文参考文献）
- [1]Fe高压熔化线的实验研究进展[J]. 甘波,李俊,蒋刚,张友君. 高压物理学报, 2021(06)
- [2]建筑材料抗冲击试验测速系统技术研究[D]. 杨琪凡. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]7 km/s以上超高速发射技术研究进展[J]. 罗斌强,张旭平,郝龙,莫建军,王桂吉,宋振飞,谭福利,王翔,赵剑衡. 爆炸与冲击, 2021(02)
- [4]内爆驱动式超高速发射技术的初步研究[J]. 王马法,HIGGINS Andrew J,焦德志,黄洁,柳森. 高压物理学报, 2020(03)
- [5]二级空气炮活塞入锥过程动力状态研究[D]. 樊雅静. 中北大学, 2020(12)
- [6]超高速加载技术及在超快X射线衍射实验的应用[D]. 郭顺和. 西南交通大学, 2020(07)
- [7]卫星碎片防护结构的抗冲击性能模拟和构型优化[D]. 贺诗漫. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [8]超高速撞击条件下重金属长杆弹对花岗岩靶的成坑规律研究[D]. 李彦豪. 西安建筑科技大学, 2020
- [9]超高速撞击下单层铝板的破坏特性研究[D]. 冯志诚. 南京理工大学, 2020(01)
- [10]自适应间断装配法模拟弹道靶中超高速弹丸发射[J]. 常思源,邹东阳,刘君. 实验流体力学, 2019(02)