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
    4 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 1 K/ M% c$ m9 g$ a
    不爱原来是研究这个的。那怎么自己还不买枪啊?
    1 h6 \4 v/ M/ Z. s
    主要是看不上。6 l/ _9 s; h& t0 |- H: Q
    1 Q9 `2 g' n  k+ f. C1 T
    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   t* E% \& p; L" j, H
    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。
    , X* N' Z; S3 b0 E9 C* E) d
    % Z7 `8 r; w9 s; i
    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.
    * X  q2 j* L: x* A1 J# L3 s  H7 m
    + n6 s* P' _# `5 {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
    , {; V# c  X: t% L你的方向对了,解决方案正是三明治结构, sandwich structure
    7 P5 ]3 q3 e: R
    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
    ( p/ ]3 P8 Q  U2 H! h这是甲板么?三明治结构让我想起坦克的复合装甲了~~

    9 O7 {3 E3 y( C& h6 v# _不是甲板,是船体面板.+ X4 c9 H! p( B' v  o
    0 V2 J+ z: K$ ~; g: T% o
    设计思想大相径庭,虽然都是复合结构.
    " w! s) v  [% u. X, A/ ^, C9 L9 {% }7 C2 _# c$ M/ P  Q4 d
    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.
    ! B' c7 o  W- e  s0 K2 m& v- |) P( S% U
    1,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.5 V# x6 H" V# X; M# q9 U7 Q
    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.
    $ D( j- Q# G. _4 j) M& E( r" R( K' Q3 f. x2 d1 u5 F
    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.
    1 ]6 z( _$ _/ }" m" ]( a. g2 ]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.
    : ]% P) R# L: _: D  X! F3 M0 G& L# E; n8 m: I4 J' n
    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
    * p/ D3 R7 J; G8 A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 ...
    ! E3 v' Q4 C5 m* A% K9 g2 n% s
    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
    4 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 + ^: c  ]1 v1 a0 @- X% R/ y
    你的方向对了,解决方案正是三明治结构, sandwich structure
    5 h8 g8 g/ y# ?
    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 8 O7 P. N3 g) v5 R
    赫然 发表于 2012-3-1 11:02 ) H9 i" v) l% B4 ?& Q
    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。 ...
    ( N. E' X3 F3 C) U" U
    + g* S$ K1 C6 q6 ~0 O; Z$ [# |
    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
    4 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
    $ r( R4 M  w9 h2 Y) e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 ...

    " `7 F! {( W6 r. G2 S" Q, ~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)。
    , D$ X  _3 n5 t9 b/ z6 r
    + n' A4 y5 o/ z2 K* F* F) l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 * l& J, \0 C4 a' M* Y) P' T
    赫然 发表于 2012-3-1 11:57
    ( }. q/ D. z1 C4 @% ^! B+ h; K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 ...
    7 Q8 o4 l' e% U, t+ c% f
    8 x: N" Q0 b* X0 n/ @) q
    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 I0 |  c& B8 f( A
    1 f  g9 r& M# v: y8 m; ?
    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。
    ; R7 E! H! A" R& P
    $ m) f3 B8 _* N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
    4 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 5 ^/ y8 h+ A9 c* K3 y! v
    不爱吱声 发表于 2012-3-1 13:04
    : E4 W/ A. X7 @0 x, p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 ...
    ) L+ O& \: V' b" r& S4 ^
    0 q: ~5 x4 D, k; F- D2 D
    这个设想是这样的。/ c- h5 c5 u- p1 B/ v  r4 n
    # L5 }% j6 b& a+ O! o% 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? ) z6 q& }; l% n  {8 Q
    3 O/ `( }' K- z, J; _9 N6 T1 q' I) k
    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。3 ?9 _/ e8 @5 f1 V' X' X8 D
    : D2 ^& h9 [4 ]+ m6 k. i
    : l" R/ D" M, `/ O( S
    * n- ]3 n, `% F' C: H) Z
  • 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
    / W8 C/ A7 a! H8 ^3 t4 l这个设想是这样的。/ J2 k& g2 M. [3 i

    0 ~# A! w4 w# t9 G/ l: @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 ...

    9 n4 e+ ?" ], h9 @* h- h) ?$ n9 E
    - j" |. \# k3 T+ a' z. A, H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。
    6 @. c6 z7 L1 i
    # j' a5 @' b6 O, N2 W8 {/ D7 U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。
    ( W4 p$ |5 Y! q" m+ r4 N* Q5 ^, x8 y
    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
    4 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 " A! |) W* V8 e6 @; r2 E4 n7 j
    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 ...

    9 z/ L& M  f* n. \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。) {: `' x% O- Z3 r# n4 J& M
    3 K! a: |7 f$ e) V: j8 R9 U% F
    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
    : d% d7 P$ P/ [* {; Q& Z% C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 ...

    3 [; i# j/ j% Z( c4 Y4 t$ dSolidwork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
    4 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 4 k7 |7 N2 j- P$ G% m$ g  E6 q
    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

    * l" C7 ^  k2 n只是看了看应力。
    # [6 J) M- q  [7 q/ @# n7 V
      D5 W  i( J3 u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 3 M1 R6 o5 [$ X( k
    这个设想是这样的。
    ! T. \1 u4 Y& \+ o% s1 p5 ~7 ?7 l! O. r# E
    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 ...

    / J6 A3 s  _( Y9 M7 C9 R合着你这个“Genius”居然没有想明白啊。。。
    / B0 U: v$ w" J/ I% a* ]+ @
    - j$ h) V! O: d0 f3 }, s$ D7 g0 g( G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。。。
    1 E8 n4 ~! A7 t' F
    + u) Y! H' x5 a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。。。
    " n9 P' X6 Y2 L! K. ~# c2 P* }; A4 m- W8 M' B& f4 |2 ^, Z
    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。。。
    & [; m# W  W1 M3 _1 z0 {% V' 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 + \" f3 Y% {) e' s5 g
    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。。
    $ k- W! o6 z  x1 |* ]& R
    7 P) J5 r$ I# g5 K! w/ f
    麦克牛,一语道破了流固耦合的重要性+ m8 p! n6 O# F, e: M; `

    , O- K6 f( }0 A% O) m, W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.( q, G) ?9 _  X6 v
    ! }( u- `, [1 V* c' h  H- T
    而且麦克说的“压缩-拉伸-压缩”,也很有洞察力,这就是水的cavitation...( r5 Q$ n9 T' R1 y8 g. \: j1 U

    1 b% i& x; ], ^7 {, D2 D( o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...& H- G4 H" @) f  U2 o* |
    ! x: y& Z! A$ h% j9 j% M+ H
    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。。。
    8 o- h( R" \# u1 K2 F! w
    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 7 u+ A4 a* T4 S$ m8 W* w
    麦克牛,一语道破了流固耦合的重要性& ^- z0 L3 X8 \; F
    + D3 T! E/ b) |$ c' _
    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 ...

    & J+ L8 u4 E' v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
    4 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 # c5 W6 K$ N/ \8 V; X) ^. q. J5 Z1 Y
    合着你这个“Genius”居然没有想明白啊。。。
    ) F1 w8 Q9 ^( y, d7 ?& L, Y  q" A& S1 o$ w0 [: p) s3 z
    因为液体的不可压缩性,你这个液态填充夹层使内外 ...
    * l; o; k6 F) _
    居然讽刺俺!!!0 i' |: F6 _, I  Z

    # b5 t( d) L9 T1 g& ^7 ~* v6 T0 G你的考虑是对的。但同时也是不全面滴 (好官话呀)。' x" f; U6 A) N" b2 C! f* W
    8 {9 e! q- E- r8 Q7 Q
    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。
    2 z/ l# ^- G; c0 P- @% Y6 V( ~4 Q
    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 04:13 , Processed in 0.058929 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