设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
楼主: 不爱吱声
打印 上一主题 下一主题

[科普知识] 从爆炸力学讲起

    [复制链接]

该用户从未签到

21#
发表于 2012-3-1 06:59:21 | 只看该作者
曾经学过内弹道学的飘过。爆炸力学是我大学系里一些老师的专业。

点评

南理工。其实我上学那会儿叫华工。  发表于 2012-3-2 22:45
北工的?南工的?  发表于 2012-3-2 12:31
  • TA的每日心情
    擦汗
    23 小时前
  • 签到天数: 3130 天

    [LV.Master]无

    22#
    发表于 2012-3-1 07:46:35 | 只看该作者
    机器猫 发表于 2012-2-29 15:24
    : B5 f5 Z& o; b9 t+ R& L  @不爱原来是研究这个的。那怎么自己还不买枪啊?
    " p4 a- x# r5 k
    主要是看不上。; k1 O6 B  t- I* S* S8 C6 ]4 ~
    % f# F" F: S& q  C$ O
    不爱搞的比枪厉害太多了。
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-8 01:13
  • 签到天数: 171 天

    [LV.7]分神

    23#
     楼主| 发表于 2012-3-1 08:08:41 | 只看该作者
    erha 发表于 2012-2-29 16:59 ( o. t% L0 {+ }, e" |& c
    曾经学过内弹道学的飘过。爆炸力学是我大学系里一些老师的专业。

    - s9 l# h% q. \/ N# b. _8 s
    : @' o. T; N) ], h& v) u  a; P7 r/ v我主要研究的是高能炸药,超高速爆炸冲击波为主,对火药,弹道学这些了解得不够深入,正好你可以写个帖子科普火药及弹道学.* _) c$ z0 Z/ M

    ; e. j8 x( x) I/ k你是北理的么?

    点评

    南理。  发表于 2012-3-1 21:56
  • TA的每日心情

    2017-10-11 12:03
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]筑基

    24#
    发表于 2012-3-1 08:47:35 | 只看该作者
    不爱吱声 发表于 2012-3-1 03:20 # T5 A, [: N: }( ^; v, v
    你的方向对了,解决方案正是三明治结构, sandwich structure

    & j7 c& {: f4 l* K' ^9 M0 Z这是甲板么?三明治结构让我想起坦克的复合装甲了~~
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-8 01:13
  • 签到天数: 171 天

    [LV.7]分神

    25#
     楼主| 发表于 2012-3-1 09:04:09 | 只看该作者
    一无所之 发表于 2012-2-29 18:47
    ! M9 v6 J5 L* H9 t* i7 X- Y* j这是甲板么?三明治结构让我想起坦克的复合装甲了~~

    ( U/ u' G( b8 y  u不是甲板,是船体面板.
    5 d; v7 t4 @. F# r  k% W  @" v( N' `( ?* d2 ]$ R
    设计思想大相径庭,虽然都是复合结构.
    6 b$ B4 X& o% V1 {8 ], o; F6 `' y
    ) X+ J1 k9 n3 x' H! W) R1 }: y舰体面板设计(非水面结构)与坦克装甲设计在两个关键目标有明显区别.
    + n7 L' u6 ^) N" \" d; |5 I
    9 ^# x( m9 y4 i/ H1,舰体面板设计必须要轻质,就是质量尽可能小,因为船是浮在水面上的,重量非常关键,同时船身制造需大量金属板,增加重量一味增加成本,因此轻质很关键.: w9 j! I4 V+ _" n" I' K
    坦克是在陆地上冲锋陷阵的,而且体积小,所以如果为了加强其装甲的防护功能,在设计上并不会专门对起重量有特殊要求.
    4 ?) P# g9 ~. ~+ }1 G$ B- N0 \: s" i7 I
    2.舰体面板主要任务防水下爆炸冲击波.舰船水下部分受到攻击大部分情况时水下的爆炸冲击波,而且舰体本身尺度非常大,相对来说弹体穿透对其构成的威胁弱得多,基本不会影响军舰的正常运行.
    9 ~' d) ?2 a1 H  e! o但是坦克是要防空气中爆炸冲击波与弹体穿透的复合效应.与军舰很大不同,坦克内部空间狭小,任何弹体穿透装甲进入内部都会给操作人员带来毁灭性威胁,使坦克丧失功能.
    ' U3 d0 e  x! V5 k# I- C
    / F# F' \0 f, N6 e' ~因此,舰体在优化设计上基本是利用现有材料,玩复合结构多一些.而坦克装甲可用花样就比较多了,比如说坦克装甲普遍通过加陶瓷片来防弹体穿透,舰体则不考虑.

    该用户从未签到

    26#
    发表于 2012-3-1 14:17:46 | 只看该作者
    路过,顺便科普一下自己!

    该用户从未签到

    27#
    发表于 2012-3-1 23:36:18 | 只看该作者
    不爱吱声 发表于 2012-2-29 18:08 / a: [9 N. A- i8 z5 x
    我主要研究的是高能炸药,超高速爆炸冲击波为主,对火药,弹道学这些了解得不够深入,正好你可以写个帖子科普 ...
    4 C' F& x/ c3 _
    我上的那个系,对外的名称是弹道研究所。不过当年中国政府穷的叮当响(80后90后可能觉得有点难以理解),军工行业不景气,等我去的时候专业已经转为民用了。内弹道学只是门选修课。因为工作也用不到,早已荒废了。就记得有内弹道,中间弹道,外弹道,以及终点弹道。老师上课还拿了一堆各种火药在教室里点着玩儿。当年中国的两台半弹道雷达车,有一台就停在我们系门口。差点保送读内弹道研究生,由于种种原因没去。有个同班同学留校,现在已经是正教授了,真正的弹道专家。我就是个在公司混日子的。

    点评

    这个真不懂。它是指炮弹刚出膛的一小段。因为有膛内气体一起冲出来,跟外弹道不太一样,所以单独列出。  发表于 2012-3-5 22:30
    老大给科普一下中间弹道吧,这个词生分的很。  发表于 2012-3-4 07:10
  • TA的每日心情
    擦汗
    23 小时前
  • 签到天数: 3130 天

    [LV.Master]无

    28#
    发表于 2012-3-2 01:02:39 | 只看该作者
    不爱吱声 发表于 2012-2-29 14:20 / ?) o9 N/ x3 F5 z2 i- I. T
    你的方向对了,解决方案正是三明治结构, sandwich structure

    ) h5 }$ R7 Y* ^2 T" Z3 |# k刚才又看了看,发现这个是干的,有没有人搞液体填充的?液体的压力传递要好很多而且均匀很多。
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-8 01:13
  • 签到天数: 171 天

    [LV.7]分神

    29#
     楼主| 发表于 2012-3-2 01:43:21 | 只看该作者
    本帖最后由 不爱吱声 于 2012-3-1 11:44 编辑
    / H8 H* U2 F! Q, C6 h9 ]
    赫然 发表于 2012-3-1 11:02
    + A3 f9 ^# R9 i, Y7 N+ F: C- R6 M刚才又看了看,发现这个是干的,有没有人搞液体填充的?液体的压力传递要好很多而且均匀很多。 ...

    , z+ x1 N8 u, c# z# E
    : e. v2 d. _* I6 z5 z$ Y# V不可以填充液体,填充液体后质量增加太多,液体的单位质量能量吸收率比"空心结构"体小太多,这个跟军舰的设计要求有关,设计关键在于最大限度提高材料的单位质量能量吸收率,见我上面25楼的解释
  • TA的每日心情
    擦汗
    23 小时前
  • 签到天数: 3130 天

    [LV.Master]无

    30#
    发表于 2012-3-2 01:57:20 | 只看该作者
    不爱吱声 发表于 2012-3-1 12:43
    & `' w$ v( k+ }不可以填充液体,填充液体后质量增加太多,液体的单位质量能量吸收率比"空心结构"体小太多,这个跟军舰 ...
    ) \' y$ W/ p4 j
    我指的是油料。就像飞机机翼里的油箱一样。这样不占多余重量。当然,这会遇到,维修损管等等问题(这方面的问题可能极大)。/ j6 M$ Z* y4 }7 C

    * e% X! J& b2 b7 G( Y至于能量吸收率,单位体积下的情况如何呢?
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-8 01:13
  • 签到天数: 171 天

    [LV.7]分神

    31#
     楼主| 发表于 2012-3-2 02:04:31 | 只看该作者
    本帖最后由 不爱吱声 于 2012-3-1 12:21 编辑
    / i  K/ W% M3 S& W+ |
    赫然 发表于 2012-3-1 11:57 , R& X- d1 `* j
    我指的是油料。就像飞机机翼里的油箱一样。这样不占多余重量。当然,这会遇到,维修损管等等问题(这方面 ...

    4 K9 K9 O" D& m; O) {) B% T8 X# J" @
    没明白,这是军舰整体面板设计,油料都是在船内部被保护起来的,你是说把油充满军舰全部面板缝隙?那怎么能不占多余重量呢?而且把油冲满船体,那怕受到爆炸轻微的袭击后,这后果。。。想都不敢想。这简直是自杀式设计方案。
    6 q4 M1 V- J6 b6 t. J* d: e
    $ \. `7 f. i, A; h, J飞机完全不同啊,飞机多小啊,而且飞机一旦机翼被击中,不管里面有没有油,飞机都毁了,军舰被击中一下,基本跟被蚊子叮一下差不多。因此设计理念是完全不同的,可不能随便套。; j$ f0 H/ I* O/ i3 r7 r
    . N4 |8 t1 X! `
    同样,考虑单位体积的能量吸收效率对大型军舰来说设计没意义啊,因为相同重量下,船体积大点没关系。
  • TA的每日心情
    擦汗
    23 小时前
  • 签到天数: 3130 天

    [LV.Master]无

    32#
    发表于 2012-3-2 02:31:47 | 只看该作者
    本帖最后由 赫然 于 2012-3-1 13:35 编辑 + E" ~9 X8 j7 h$ b! Z3 S  {+ D
    不爱吱声 发表于 2012-3-1 13:04
    & }% m$ N& P- K& N% B1 i没明白,这是军舰整体面板设计,油料都是在船内部被保护起来的,你是说把油充满军舰全部面板缝隙?那怎么 ...

      X4 g. R0 {9 p: m# S8 u% `3 B0 ^, H. t6 F& Z7 Y
    这个设想是这样的。' V& t/ \% t& ~" F

    * \/ n& Y/ u3 S9 X0 b从抗压的角度而言。如果三明治内填充的是空气的话,因为空气的可压缩比很高,在局部高压下,三明治内部的压力上升不会太大。由于内外压差大,材料很快屈服了。我的疑问是,从理论上而言,如果填充的是液体,内外压差就会不会小一点,从而可以抗住高一点的压力?
    + E$ u, [0 o! Y& j2 `7 D
    4 R/ c& a3 g8 B. n# x/ m如果液体填充可以增加抗压能力的话,下面就要关心重量问题了。总不能因为填充液体表现好另外加液体吧。这个太浪费重量了。最好是利用船上自带的液体。所以,我想到了油料。船只要携带大量的油料,尤其是燃油。这些油料一般是在油箱里的。假设,携带的油料总量不变,如果利用了三明治中间的空间的话,油箱就可以减少了。船内可利用空间可以扩大了。这是从空间利用的角度。这就是所谓不增加重量。当然,这里结构重量是增加了,但是船只的总体重量不增加。至于维护损管,那肯定是变得更复杂了。8 ~! l) j. [& H* I" H9 G
    & \3 w. [5 ?/ A

    8 l9 [5 V/ E$ s1 q2 }1 P
    + l) `( F! e7 G2 j8 |+ g% k
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-8 01:13
  • 签到天数: 171 天

    [LV.7]分神

    33#
     楼主| 发表于 2012-3-2 02:44:43 | 只看该作者
    赫然 发表于 2012-3-1 12:31 ) j' |, A$ ]1 v% s* q3 M% |, x
    这个设想是这样的。1 ^0 R5 a  z/ }1 A' \- v0 s1 U

    , c& q! d, ]1 s4 P) [  p1 Z3 F从抗压的角度而言。如果三明治内填充的是空气的话,因为空气的可压缩比很高,在局部 ...
    + W$ J% X. G1 l( Y4 t

      t( c1 H2 V0 _" i2 U我们就是要利用材料塑性变形吸收能量的,另外主要关心的是内层面板变形相对小,船整体框架受力小,如果添充液体会因为液体的不可压性,会导致变形从局部变形变成整体变形,这是最要不得的。军舰不怕局部损坏,你看例子中的军舰那么大一个破坏区,有两米宽,但是军舰仍然可以顺利驶回港口进行修理,但是整体破块就比较致命了。你的液体填充方案在设计方向上就错了。
    - Y& K) b9 J7 p8 ^  U& C
    : l- v9 T9 o" a$ Z' \其实金属泡沫填充是被考虑的,但那关键也是因为金属泡沫的大空隙特性,但金属泡沫的单位质量能量率不如规则构型的金属框架结构。
    : l; K% D' W" [
    : T* {  e! U9 E6 Y. d油料填充是绝对想都不能想的,因为如果有油料的话,那么任何局部炸弹攻击都可会导致整体功能失效,因为油料会燃烧甚至二次爆炸,那可是致命的。
  • TA的每日心情
    擦汗
    23 小时前
  • 签到天数: 3130 天

    [LV.Master]无

    34#
    发表于 2012-3-2 09:33:58 | 只看该作者
    不爱吱声 发表于 2012-3-1 13:44
    7 @' v. g4 \% K4 ]0 T! Z我们就是要利用材料塑性变形吸收能量的,另外主要关心的是内层面板变形相对小,船整体框架受力小,如果添 ...
    : u9 Z7 Y- d$ v6 I- \
    下午用solidwork 分析了一下受力。填充液体前后的受力形式完全不同。干式的基本是坍缩吸能,湿式的主要是变形。粗粗看了一下,受力提高有限,十个百分点左右。时间无法估算。7 z0 \8 H- p; ?, Q  J/ H, c
    & s  E4 U5 t- w! f% E% Y3 c
    但是问题是,湿式的结构破坏是会从内侧开始,液体密度越高内侧应力越大。而且估计破坏会是贯通的。从现在粗浅的分析来看,结果对湿式并不是有好。
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-8 01:13
  • 签到天数: 171 天

    [LV.7]分神

    35#
     楼主| 发表于 2012-3-2 10:57:24 | 只看该作者
    赫然 发表于 2012-3-1 19:33 . C3 x; d/ r: l* t, S2 X* X$ Q
    下午用solidwork 分析了一下受力。填充液体前后的受力形式完全不同。干式的基本是坍缩吸能,湿式的主要是 ...
    * p+ E% G* z) e+ R- N0 p; J
    Solidwork只能算小变形,非常粗糙,结果不可信。但是你的分析方法没问题
  • TA的每日心情
    擦汗
    23 小时前
  • 签到天数: 3130 天

    [LV.Master]无

    36#
    发表于 2012-3-2 11:18:13 | 只看该作者
    不爱吱声 发表于 2012-3-1 21:57 + U3 d& L5 E8 P" Z
    Solidwork只能算小变形,非常粗糙,结果不可信。但是你的分析方法没问题
    & F- N2 J: f& t+ F- f6 U
    只是看了看应力。, O+ t* \( S8 ?' v! Y

    / Z2 E6 p: g- _! E' F# s上班时间不务正业么,要低调!
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
  • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    37#
    发表于 2012-3-2 12:51:34 | 只看该作者
    赫然 发表于 2012-3-1 13:31 # ~& E) E9 i! v) r2 T& j
    这个设想是这样的。! K9 W/ S2 S) j; U

    2 l" A2 E1 q7 ]& S, ]从抗压的角度而言。如果三明治内填充的是空气的话,因为空气的可压缩比很高,在局部 ...

    & a# W; F+ [$ q( a8 E合着你这个“Genius”居然没有想明白啊。。。 ' z5 l3 o% q. M
    : Q1 R8 k7 V5 R7 |$ k4 i
    因为液体的不可压缩性,你这个液态填充夹层使内外两层压差基本一致 -- 这就跟厚厚的一张大板子没啥区别了嘛。。。 除非你这个“液态填充夹层”带流动性、两头开口的,否则没有意义呵。。。 就像兜里揣了包塑料软包装的饮料,被人打了一拳 -- 如果饮料盖子拧开的话,一拳下来,液体喷出,有效减轻了冲击;否则你还是结结实实地挨了那一拳。。。 ! Y# i* `/ O. r* f* z8 p: K* d

    ! l( U. r9 e- w* D* b* h# _不爱给的那个三明治结构 -- 直观理解就是在衣服里头衬了好几层纸板,一拳下去坍塌好几层,当然减轻好多。。。
    - u) G4 g5 B4 O- y$ k% t3 `
    ) Y! }0 _7 j9 c9 L8 F更何况水下爆炸的情况又较空气中爆炸复杂了很多,水在爆炸冲击下产生脉动高频震荡,舰艇水线以下部分装甲承受的不是简单的冲击力,而是类似一种反复“压缩-拉伸-压缩”,对于结构强度极具挑战。。。 . o3 z- K+ |! m4 F) M7 A
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-8 01:13
  • 签到天数: 171 天

    [LV.7]分神

    38#
     楼主| 发表于 2012-3-2 13:03:35 | 只看该作者
    本帖最后由 不爱吱声 于 2012-3-1 23:06 编辑 * _* r/ d& w4 ?) {+ g0 B& R- Y
    更何况水下爆炸的情况又较空气中爆炸复杂了很多,水在爆炸冲击下产生脉动高频震荡,舰艇水线以下部分装甲承受的不是简单的冲击力,而是类似一种反复“压缩-拉伸-压缩”,对于结构强度极具挑战。。
    ; s8 E9 n! I& I, ?

    2 Z  k9 w5 Q& i- e麦克牛,一语道破了流固耦合的重要性
    5 J- S& A) i0 c1 P4 q; N- G  g; E0 e" g; C+ Z& v' N3 \4 K9 E
    轻质设计+结构件塑性失稳+流固耦合基本就解决了90%以上的问题.
    8 S# O1 W, t( b4 A& N4 D6 f: g+ _
    7 x* I$ p& c# t0 s2 P" w而且麦克说的“压缩-拉伸-压缩”,也很有洞察力,这就是水的cavitation...4 G, I: p( T7 S: D8 t2 ?  D
    * Y5 q3 a0 L5 t0 R4 {/ E8 }: ~) w6 U
    只是"脉动高频震荡"的说法不妥当,因为是爆炸波,一去一回就完成了,没有震荡,不像海浪...
    & O( Y  ~+ N: ?. n& Y* F) C+ l2 M8 n7 A0 w+ |" {% O7 @- v
    因为液体的不可压缩性,你这个液态填充夹层使内外两层压差基本一致 -- 这就跟厚厚的一张大板子没啥区别了嘛。。。 除非你这个“液态填充夹层”带流动性、两头开口的,否则没有意义呵。。。 就像兜里揣了包塑料软包装的饮料,被人打了一拳 -- 如果饮料盖子拧开的话,一拳下来,液体喷出,有效减轻了冲击;否则你还是结结实实地挨了那一拳。。。
    * b8 v6 \/ G6 Q6 q
    这段说的正是优化设计飞机油箱防冲击所考虑的主要原理.
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
  • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    39#
    发表于 2012-3-2 13:07:08 | 只看该作者
    不爱吱声 发表于 2012-3-2 00:03
    + ?( ^5 V; F' Q& D0 A/ w) T1 h麦克牛,一语道破了流固耦合的重要性
    ; `1 j+ t! Y& c5 L1 a
    1 w0 \4 p# s- [' d8 L2 p$ D0 }轻质设计+结构件塑性失稳+流固耦合基本就解决了90%以上的问 ...

    : \! a) U" O* @( d- b, u当年我们一实验室的老博后,后来去了阿伯丁,专门琢磨鱼水雷水中爆炸问题。。。
  • TA的每日心情
    擦汗
    23 小时前
  • 签到天数: 3130 天

    [LV.Master]无

    40#
    发表于 2012-3-2 13:22:12 | 只看该作者
    MacArthur 发表于 2012-3-1 23:51 * U: I9 {  O! `6 R( C3 d, @. U
    合着你这个“Genius”居然没有想明白啊。。。 3 V0 |& M+ Q- B) D5 p% i

    % x' R/ W$ @) n! p; e8 c因为液体的不可压缩性,你这个液态填充夹层使内外 ...
      ~, x7 ?/ Y) p2 y- j! w
    居然讽刺俺!!!
    5 a+ `+ q: r+ E1 D" K; ], Q( @7 {6 d5 |1 o2 [9 ]& F
    你的考虑是对的。但同时也是不全面滴 (好官话呀)。1 I# O) v9 {8 |0 M4 g, S6 V
    # _2 _  h3 a7 w1 I8 Z- d
    液体压缩性不好,不过流动性好,压力的传导性好。这样可以把冲击力传达到相当大一个区域中。从而改善内层结构的受力。这个有研究的空间。好处有没有,有多少,需要很多工作。
    ! Y2 k" u4 V/ s% q5 H" k7 K5 T6 Y4 N) y2 I; |
    内部注液一个很大的问题是破坏的模式不好。要么不破,破的话,面积大,变形大。这会给维修和损管造成困难。

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2025-3-14 23:05 , Processed in 0.041964 second(s), 18 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表