赵凯
- 作品数：27 被引量：160H指数：9
- 供职机构：中国科学技术大学工程科学学院近代力学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：理学建筑科学兵器科学与技术一般工业技术更多>>
- 铝-钢同轴管水封爆炸胀接撞击压力的研究被引量：2
- 2016年
- 为了研究水封爆炸胀接管爆轰结束端开裂现象并探究其界面结合形式,首次使用一种可靠的聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜传感器对铝-钢同轴管水封爆炸胀接撞击压力进行测试,得到并比较了压力时程曲线。结果表明,沿金属导爆索爆轰波的传递方向,基管与覆管的碰撞压力峰值呈递增趋势,表明引起末端开裂现象的直接原因是压力的增加。计算得到撞击压力峰值的平均值为532.9 MPa。根据爆炸复合中撞击速度与撞击压力之间的关系,在已知撞击压力的情况下得到碰撞速度为52.57 m·s^(-1)。经分析可知,界面碰撞产生的温度并不足以使界面发生熔化。界面的金相照片亦显示其结合方式主要为金属间的直接结合,未出现过渡层和熔化现象,表明采用PVDF压电薄膜传感器测量水封爆炸胀接的撞击压力、利用所得数据来推断界面结合形式可行。
- 余勇马宏昊赵凯缪广红范志强沈兆武李战军
- 强激光辐照下预载柱壳热屈曲失效的数值分析被引量：6
- 2005年
- 采用有限元方法(ANSYS7.0)和简易的热力耦合本构关系,较系统地数值研究了预载柱壳受激光辐照时的热力响应和热屈曲失效行为,分析了几种壳体在不同预载条件下(轴压或内压)的屈曲模态和屈曲特征值,给出了屈曲模态和热屈曲失效与激光强度、辐照时间、预载条件和壳体几何尺度及形状间的定量或定性关系。计算结果表明:(1)屈曲失效行为主要集中在激光辐照区内且以径向屈曲为主。(2)在一定范围内,屈曲特征值与光斑中心点温度近似有线性关系。(3)激光辐照区内高温引起的材料软化和预载径向变形的耦合作用是柱壳发生热屈曲失效的根本原因,有效提高结构刚度,可使屈曲特征值提高。(4)壳体形状的改变对内压柱壳有更为明显的影响,其中圆柱形壳体屈曲特征值最大,因此具有较高的安全性。
- 王吉王肖钧王峰赵凯
- 关键词：激光辐照圆柱壳热力耦合本构关系
- 多孔材料中应力波的传播被引量：8
- 2011年
- 针对多孔泡沫混凝土实验应力应变曲线的基本特点,提出并建立了一种可以考虑孔隙压实过程的材料本构模型及其数学形式。通过典型算例,分析了应力波在多孔材料中传播的耗散效应,指出多孔材料中的孔隙在被压实过程中能有效吸收应力波能量、降低应力波强度,在引起应力波衰减的诸因素中,孔隙压实所起的作用更大更显著。
- 赵凯王肖钧刘飞罗文超
- 关键词：应力波泡沫混凝土多孔孔隙
- 杆弹侵彻半无限延性靶板的特征、规律及其机理
- 2016年
- 对4种不同长度4340钢杆弹分别以30个不同入射速度垂直侵彻半无限4340钢靶板进行数值仿真研究,分析了侵彻3个阶段中相应的特征、规律及其机理。分析结果表明:当入射速度不大于0.6 km/s时,侵彻无法进入后续阶段,一直处于开坑阶段,其绝大部分弹体动能的损失转化为弹体变形所产生的塑性功,靶板的开坑深度与杆弹的长度没有明显内在联系,而只与弹体的能量密度相关;当入射速度大于0.7 km/s时,侵彻进入准稳定阶段,此时弹体动能损失主要以质量损失为主,且单位时间内的动能损失量和塑性功增加量和长度与初始速度的平方之积呈线性正比。同时,弹坑半径随着入射速度的提高和杆弹长度的增加皆呈近似线性增大趋势,其增大趋势缓慢,远低于杆长和弹坑深度变化。此阶段内弹体的速度变化率与弹体长度呈线性正比,侵彻准稳定过程中的弹体速度和侵彻速度(弹坑深度增长速度)满足线性关系。在侵彻第3阶段,随着入射速度的增加,其侵彻效率逐渐增加。
- 高光发赵凯赵凯
- 长杆弹侵彻过程中弹靶材料本构参数对侵彻计算的影响规律及其优化被引量：4
- 2016年
- 利用材料动静态力学性能实验结果拟合出的Johnson-cook本构方程,在应用于侵彻问题研究时需要做进一步的校正和优化。基于现有侵彻实验结果和经验证较准确的材料本构方程,对弹靶材料均为4340钢时杆弹垂直侵彻半无限靶板进行系列数值仿真研究和初步的理论分析,得到各本构参数对侵彻计算结果特别是最大侵彻深度的影响规律。研究表明:除参数A外,其他4个参数与弹体的最大侵彻深度之间分别呈线性关系;材料的应变率硬化因子C、温度软化因子m和应变硬化指数n对弹体最大侵彻深度影响远小于参数A和B;相对于参数B与n,参数A的实验测量误差相对较小;在参数的校正和优化过程中,注意对参数A和B、n进行调节,特别是参数B的优化。给出各参数与弹体最大侵彻深度的内在联系表达式,并对实验中的4340钢进行校正和优化。计算表明,利用优化后的本构参数所得到的侵彻结果更加准确。
- 高光发李永池赵凯王焕然
- 关键词：高速侵彻参数优化
- 部分预应力混凝土梁抗冲击性能试验研究被引量：19
- 2006年
- 通过在跨中施加一落锤冲击荷载的方法,研究了3根无粘结部分预应力混凝土梁的抗冲击性能,给出了典型的实测波形曲线,测得了无粘结部分预应力混凝土试验梁在落锤冲击荷载作用下的动态位移延性和极限承载能力,分析了落锤重力势能对预应力混凝土梁动力性能的影响,并根据相似模拟理论,得出了与试验梁相似的12 m跨度的实际无粘结部分预应力混凝土梁的极限抗冲击承载能力。肯定了无粘结部分预应力混凝土试验梁具有很好的抗冲击性能,不会发生脆性破坏,完全可用于大跨度地下结构。
- 李砚召王肖钧郭晓辉曹海赵凯
- 关键词：抗冲击性能预应力混凝土梁动力特性落锤
- 人防工程中空壳颗粒材料抗爆性能试验研究被引量：5
- 2012年
- 本文以成层式人防工程结构为背景,采用一种由泡沫粘土烧结而成的球形空壳颗粒材料构建分配层,通过大比尺野外化爆试验,对比分析了集中装药载荷下,常规黄沙分配层和空壳颗粒材料分配层的抗爆吸能效果。结果表明,本文使用的空壳颗粒材料兼具多孔材料高效削波吸能和壳体结构强度高的双重特性,不但对爆炸波有很强的衰减作用,且具有经受多次打击的能力。与黄沙相比,空壳颗粒材料构造的分配层对应力波峰值的衰减要高出40%以上,因此可以有效地提高地下防护结构的安全,具有较高的推广价值和广阔的应用前景。
- 赵凯罗文超李煦阳刘飞王肖钧
- 关键词：爆炸波应力波抗爆性能
- 地下空腔解耦爆炸的数值模拟被引量：10
- 2009年
- 采用一种Euler算法和Lagrange算法相结合的有限差分算法计算地下空腔解耦爆炸。对腔内气体,采用Euler网格,对腔外岩石,采用Lagrange网格,对不同半径的空腔爆炸引起的远场应力波和震源函数开展了数值模拟,重点分析了空腔尺度对震源函数的影响。结果表明,空腔增大会降低远场应力波峰值、地下爆炸的耦合强度和震源函数稳态值,但拐角频率随空腔的增大而增大。
- 劳俊肖卫国王肖钧赵凯
- 关键词：有限差分
- 混凝土介质中不同药形装药爆炸波传播特性的数值模拟被引量：18
- 2007年
- 利用非线性动力分析软件LS-DYNA3D,选用Johnson-Holmguist-Cook模型对集团装药加载下产生的爆炸波在混凝土介质中的传播问题进行了系列数值模拟,揭示了不同的药形在爆炸近区对混凝土的扩孔效应、爆炸载荷传播特性和混凝土损伤演化特性.模拟结果同时显示在爆炸远区,不同药形装药引起的爆炸波与点源爆炸产生的球面波类似.
- 赵凯王肖钧卞梁肖卫国
- 关键词：爆炸波混凝土
- 材料Johnson-Cook破坏准则参数对侵彻行为的影响及校正被引量：7
- 2016年
- 利用Johnson-Cook破坏模型和非线性商业软件Abaqus,以4340钢杆弹垂直侵彻半无限4340钢靶板为例,探讨和分析参数D1D5对破坏等效应变及侵彻计算过程与结果的影响,并获得各参数对侵彻深度的影响规律。研究表明:参数D1的取值为正值且应非常接近于0.000,综合考虑计算的稳定性,金属材料可取0.001或稍小;D4可取负值,建议为[-0.005,0.005];弹体在侵彻过程中接触部位所受静水压力为正（以压为正）且数值较大,入射速度为2.47 km/s时,弹体头部最大压力-等效应力比最大,达到142.14;D2和D3的取值应非常谨慎,需要通过数值计算验证。用所给出的校正方法和原则,对4340钢的Johnson-Cook破坏准则中参数进行校正,认为参数D1D5分别可取为0.001、2.730、2.000、0.002和0.610,数值计算表明,用该组数据进行数值计算的结果与实验接近,侵彻仿真过程合理准确。
- 高光发李永池赵凯王焕然
- 关键词：参数校正
