简介：为了将PIC方法应用于高密度带电粒子系统的模拟,分析研究了TA碰撞算法和Nanbu碰撞算法,详细介绍了这两种碰撞算法的实现过程。给出了计算碰撞散射角的拟合公式,可提高Nanbu碰撞算法的效率。采用这两种碰撞算法分别模拟了等离子体中电子温度的平衡过程,通过与理论解进行比较,发现Nanbu碰撞算法在时间步长较大时,仍然可以得到与理论解吻合较好的模拟结果。最后,采用粒子模拟程序和库仑碰撞算法验证了等离子体双流体方程中动摩擦因数计算公式的正确性。

简介：为研究结构在动态脉冲载荷下的响应,基于碰撞-液压原理,利用加压气体驱动弹丸撞击液压装置的活塞,活塞压缩液压介质产生单个半正弦波压力脉冲,研制了一套正弦波脉冲载荷发生装置,并对装置进行了加载实验和数值模拟。实验结果表明:该装置可产生压力载荷峰值超过50MPa、脉宽低于100μs的半正弦波脉冲,可用于实验室内进行冲击动力学加载实验。

简介：简要介绍了超高速碰撞现象及其关键科学问题。综述了航天器空间碎片超高速碰撞防护研究,详细评论了空间碎片防护结构、超高速碰撞下的碎片云模型及撞击极限方程的国内外进展。探讨了小行星撞击地球防御中超高速碰撞问题。展望了超高速碰撞研究及航天应用研究的发展趋势。

简介：为研究子母弹在抛撒时的干扰流场特性,选取多舱段子母弹为计算模型,基于课题组自主开发的非结构混合网格Reynolds平均Navier-Stokes方程求解程序HUNS3D,结合非结构嵌套网格技术,耦合六自由度刚体运动学方程,使用了改进的4阶Adams预估-校正法求解六自由度刚体运动方程.利用跨声速下典型外挂物分离作为验证算例,仿真结果与实验结果高度拟合,验证了求解器的精度.对锁定母弹自由度和释放母弹的自由度两种计算状态进行数值模拟.仿真结果表明:由于激波干涉作用,子弹与母弹之间有较强的耦合作用;释放母弹自由度后,子弹的气动力参数发生了较大变化.

简介：运用显式动力学有限元软件LS-DYNA,对环向多点同步起爆条件下装药爆轰波的传播规律、环形药形罩在爆轰波作用下成型过程及环形射流对靶板的侵彻效应进行了数值模拟,分析了起爆点数对侵彻能力的影响。研究结果表明:环向多点同步起爆条件下,爆轰波通过相互碰撞形成统一的波浪形爆轰波前沿,爆轰波前沿到达药形罩顶端的时间沿环向并不同步,压力大小也不一致。环形射流不仅头部和尾部之间存在速度梯度,沿环向也存在一定的速度差异,难以保持形状。环形射流对靶板的破坏形式主要为塑性扩孔或塑性扩孔+剪切冲塞,形成的圆形弹孔孔径与环形药型罩对称面直径相当。环形射流的侵彻能力随起爆点数的增加而增大,当起爆点数大于10时,侵彻深度增大幅度会明显减小。