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
- 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
- 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
- 粘土质泡沫陶瓷力学性能实验研究被引量：9
- 2012年
- 以泡沫陶瓷的静、动态力学性能为研究目的,针对其吸波耗能作用明显、抗爆能力强、工程应用潜力较大的特点,对一种新的粘土质闭孔泡沫陶瓷开展了准静态一维应力压缩实验、一维应变压缩实验以及动态一维应力压缩实验。得到该材料在三种加载条件下的应力-应变曲线,讨论了不同加载条件下的材料的强度特性和变形破坏特征。结果表明:(1)泡沫陶瓷属于应变率敏感材料;(2)虽然泡沫陶瓷的弹性极限不高,但峰值应力过后,强度并没有立即消失,而是维持在一定的应力水平上;(3)不论是动加载还是静加载,泡沫陶瓷的极限应变都很大,与孔穴压实相关的变形不可逆过程所导致的能量耗损十分可观,材料的吸波耗能效果突出。因此泡沫陶瓷可以作为防护工程中抗爆抗冲击构件的首选材料之一。
- 赵凯罗文超王肖钧
- 关键词：泡沫陶瓷闭孔准静态压缩HOPKINSON压杆应变率效应
- 柱壳结构的弥散效应及对应力波的削弱作用被引量：3
- 2011年
- 以防护层中新型抗爆工程设计为背景,对含孔穴或柱壳混凝土介质中应力波的衰减和演化规律进行理论和数值分析。经过分析和数值计算发现,应力波在穴或柱壳表面附近呈现明显的弥散和绕射现象,此两种结构对下方的应力波有显著的削弱作用,但柱壳结构在防护效果上明显优于孔穴结构。同时,针对不同半径的柱壳结构进行数值计算,结果表明:随着柱壳半径的增大,结构的削波性能和防护范围得到提高;当将多个柱壳水平等间隔的进行排列时,其下方各测点的应力峰值基本相等,且明显小于单个柱壳时其下方各相应测点应力峰值的最小值。其结果为在抗爆防震工程中科学的防护层的设计提供了一定的理论依据。
- 高光发李永池赵凯庞有超
- 关键词：抗爆设计柱壳防护层应力波
- 水饱和岩石中爆炸应力波传播的数值模拟被引量：12
- 2005年
- 基于连续介质力学和不相融混合物理论,假定组分间无相对运动,采用B-W-N-B有效应力准则,在屈服面中引入孔隙影响因子,提出了一种多孔含水介质流固耦合的本构模型,并给出了孔隙的演化方程,对水饱和凝灰岩介质中的爆炸应力波传播作了数值模拟。数值计算给出的应力波形与实测结果有良好的一致性。采用本文中所述流固耦合本构模型,可很好地预测水饱和岩石中爆炸波的演化规律。
- 周钟王肖钧赵凯刘飞
- 关键词：本构模型爆炸应力波
- 防护工程中分配层研究进展与展望
- 2011年
- 以防护工程中分配层的设计为研究对象,总结分析了分配层的研究现状以及存在的问题,认为理想的分配层应满足安全可靠、经济合理、工艺可行、结构和材料可靠等条件,应具备足够的抗静压强度和一定的抗冲击载荷强度,能够最大程度地削弱入射应力波强度并充分吸收爆炸产生的能量,并且具备抵御二次或多次爆炸冲击的功能。对今后分配层设计中亟待解决的问题及其发展趋势进行了初步探讨,研究表明,今后一段时间内分配层的材料还是以混凝土、普通砂土等为主,分配层结构应采用分层结构和含空壳结构相结合的结构。研究结果为今后防护工程中分配层的研究和设计提供一定的参考。
- 高光发李永池赵凯罗文超
- 关键词：分层结构空穴应力波
