学科分类
/ 7
127 个结果
  • 简介:为避免火工品操作带来的危险,可通过载荷发生器产生效应相似的脉冲载荷替代爆炸载荷进行实验。基于落锤实验平台,提出了一种通过液压原理产生半正弦波载荷的方法,建立了系统响应的运动方程和求解载荷压力峰值、持续时间的计算方法,指出通过减小落锤、活塞质量,减小液压缸长度,增大液压缸截面积,增大落锤初始速度等方法可以获得持续时间较短、脉冲峰值较高的半正弦波载荷。通过数值模拟对半正弦波载荷和爆炸载荷效应的相似性进行了验证。

  • 标签: 爆炸力学 载荷发生器 半正弦波 落锤试验
  • 简介:由中子辐照引起的(n,α)反应会在核反应堆材料中残留—些氦原子。氦为惰性元素,不与其它原子结合,在材料中的溶解度极低,而且原子半径小,因此很容易在材料中迁移。氦原子首先向晶界、位错等缺陷处聚集而形成气泡,氦泡的形成使系统的总能量降低。小的氦泡又通过热运动而融合为更大的氦泡。氦泡的存在对材料性能有相当大的影响,例如它会使材料的脆性增加,严重制约了核反应堆的使用寿命。因此,金属材料中的氦泡生长问题一直受到人们的关注。

  • 标签: 金属材料 氦泡生长 计算机模拟 中子辐照 核反应堆材料
  • 简介:为提升自行开发的粒子输运蒙特卡罗模拟软件PHEN对电子输运模拟的处理能力,根据厚靶轫致辐射(thick—targetbremsstrahlung,TTB)模型,在PHEN中加入了自编的TTB模块,分析了加入TTB模块后PHEN的模拟计算速度、TTB模块生成的轫致辐射光子能量及TTB模块模拟电子输运的适用范围。通过与MCNP中轫致辐射截面及电子射程的对比,验证了TTB模块模拟电子输运的正确性。计算了加入TTB模块前后正电子湮没峰计数的变化,用于判断使用TTB模块模拟的合理性。计算结果表明:当材料尺寸小于电子在材料中的射程时,TTB模型不考虑电子输运的计算结果是不合理的,应采用压缩历史算法处理电子输运;当材料尺寸大于电子在材料中的射程时,TTB模型计算速度快,计算结果与压缩历史算法的计算结果吻合较好,可用厚靶轫致辐射处理电子输运。

  • 标签: 厚靶轫致辐射 蒙特卡罗 粒子输运 正电子湮没峰
  • 简介:分析了衰减透射法测量脉冲γ射线能谱的原理,理论模拟了衰减透射法能谱探测过程,使用期望最大法对模拟结果进行了能谱重建,分析了重建初始谱及测量噪声对解谱结果的影响。结果表明,期望最大法能较好地解出基于衰减透射数据的脉冲γ能谱;测量噪声水平在1%以内,算法具有较强的鲁棒性。

  • 标签: 期望最大法 脉冲γ射线 能谱重建
  • 简介:在考虑材料烧蚀时参数变化及蜂窝夹芯传热能力变化的情况下,给出了激光烧蚀蜂窝夹芯复合材料的计算模型,并实验验证了模型的合理性。以碳纤维/环氧树脂-nomex蜂窝夹芯一玻璃纤维/环氧树脂复合材料为例,编程计算了材料的激光烧蚀过程,并以背表面温度为目标物理量进行了参数敏感性分析。计算结果表明,热导率及材料发射率是高敏感参数,热导率与背表面温度正相关,材料发射率与背表面温度负相关,激光功率密度越高,热导率及材料发射率的温度敏感度越高;纤维的升华可降低材料升温速率;对耐高温的蜂窝材料,激光烧蚀过程计算中,不仅要考虑背表面温度,还需要考虑热辐射功率密度。

  • 标签: 蜂窝夹芯复合材料 激光烧蚀 数值模拟 激光辐照
  • 简介:介绍了材料位移损伤效应研究中的多尺度数值模拟方法,包括第一性原理、分子动力学和动力学蒙特卡罗方法,举例说明了3种方法的作用和模拟结果,指出了半导体材料位移损伤多尺度模拟研究中待研究的问题,为半导体材料的辐射效应研究提供参考。

  • 标签: 位移损伤效应 第一性原理 分子动力学 动力学蒙特卡罗 数值模拟
  • 简介:采用LS-DYNA有限元软件对某地下钢管道-混凝土-围岩结构的抗爆炸冲击响应进行了数值模拟。对混凝土结构模拟采用Holmquist模型、Malvar模型和RHT模型;对花岗岩结构的模拟则根据实测数据拟合了Holmquist模型参数。理论分析比较了3个模型的特点,并结合实际工况要求得出结论:1)Holmquist模型和Malvar模型、RHT模型均能较好地模拟混凝土结构在爆炸载荷下的损伤效应,但Holmquist模型更适用于模拟压缩损伤,后两个模型模拟拉伸损伤更为合理;2)须根据实际工况和工程目标对各模型预测的损伤分布结果进行判定、取舍,获得更为准确信息;3)对混凝土材料性质未知或知之甚少的典型工况,可使用多个本构模型进行数值模拟对比分析,能够快速、全面地把握结构响应特征。

  • 标签: 固体力学 损伤效应 数值模拟 地下结构 本构模型 混凝土
  • 简介:利用CST电磁场仿真软件研究了金属开口谐振环结构在太赫兹波段的滤波特性以及磁场分布。结果表明,开口环结构的几何参量对太赫兹滤波峰的位置及峰宽有显著影响。周期大小对共振峰频谱宽度影响较大,金属宽度变小,滤波峰会发生“红移”,开口宽度变小,滤波峰也会产生“红移”。

  • 标签: 滤波器 超构材料 太赫兹 CST 虚拟实验
  • 简介:重点研究了不同预热对烧蚀RT弱非线性模耦合的影响。首先不同预热情况烧蚀RT不稳定性的线性增长率曲线明显不同。不同预热情况的模拟结果都表明:烧蚀RT的模耦合系数是k/kc的函数,二次和三次谐波的产生系数C(k)和D(k)遵从定标关系C(k):c1(1-c2k/kc),D(k)=d1-d2k/kc+d3(k/kc)^2。弱预热和中等预热情况,二次谐波的产生系数约只有经典RT的50%,三次谐波的产生系数约只有经典RT的20%。两体模耦合起主要作用,n次高次谐波可近似看作是由(”一1)次两体模耦合产生的。由于烧蚀RT不稳定性两体模耦合系数小于1,所以高次谐波的产生系数很快衰减。由于非线性作用变弱,单模扰动的非线性饱和阈值明显增大,意味着基模有较长时间的线性增长,另外,向长波长方向的模耦合系数明显大于经典尺丁不稳定性数值,因此,烧蚀RT非线性模耦合容易形成长的尖顶,从而对点火构成严重威胁。

  • 标签: 弱非线性 不稳定性 过程模拟 RT 烧蚀 耦合系数
  • 简介:为了将模拟结果应用于评价动态内压载荷壳体的激光辐照效应,采用理论分析方法研究了模拟中的相似性问题,给出了飞行动态环境的模拟相似性原则、激光参数的模拟相似性原则和试件大小的模拟相似性原则.对飞行环境效应的模拟,要考虑壳壁气动加热和氧化效应;对光斑半径的模拟,若满足/πkt<r0≤0.5R条件,则壳壁最高温度近似与光斑半径无关,并且对爆裂破坏模式,光斑半径还要满足热裂纹失稳扩展条件;对壳体试件的模拟,采用近几何相似缩比(大小缩比而壁厚不变),缩比率在1/5~1时可以用非线性拟合表征损伤关系.

  • 标签: 激光应用 相似性模拟准则 内压载荷柱壳 飞行环境 光斑尺寸 缩比试件
  • 简介:模拟了0.14THz相对论返波管中电子束与氩气相互作用产生等离子体的过程.研究了在不同气压条件下,等离子体对相对论返波管的输出功率、频率以及起振时间的影响.模拟结果表明,等离子体背景能引起太赫兹波段真空电子器件脉冲缩短,并出现新的频率分量;适当的注入等离子体能减少0.14THz相对论返波管的起振时间,提高器件的输出功率.

  • 标签: 太赫兹 相对论返波管 粒子模拟 等离子体
  • 简介:利用格子气自动机模拟扩散现象,呈现了扩散的细节。文中对模拟过程的讨论和分析,可为格子气自动机方法应用于大学物理虚拟实验提供参考,也为将其他复杂系统模拟方法应用于物理教学提供借鉴。

  • 标签: 格子气 FHP模型 扩散 虚拟实验
  • 简介:LARED-H程序是一个可用于激光黑腔靶耦合数值模拟研究的二维辐射流体力学程序。黑腔等离子体所形成的复杂流场使单纯的拉格朗日网格在计算中产生严重扭曲,影响计算精度,并导致计算中断。拉氏加网格重分是计算激光黑腔靶耦合常用的算法。对LARED-H程序的积分网格重分方法在网格重构和物理量重映方面作了较大改进,并利用改进后的LARED-H程序模拟了“神光”-Ⅱ和“神光”-Ⅲ条件下的激光空腔靶耦合物理全过程。

  • 标签: 程序模拟 数值模拟 黑腔靶 耦合 激光 计算精度
  • 简介:采用算子分裂方法将辐射流体力学方程组分裂为对流项和刚性源项,并设计了一种高效求解刚性源项方程组的数值方法.数值实验表明:该方法对时间步长不敏感,计算精度能够满足工程计算要求.在不对方程组做任意近似的情况下,数值给出了较长时间内火球物理参量的空间分布.该结果与实际强爆炸中的一些经验公式吻合较好.

  • 标签: 火球 辐射流体力学 刚性源项 算子分裂方法
  • 简介:将电路模拟软件PSpice中的电压控制开关模型和自击穿开关模型结合,提出了一种FLTD模块气体开关同步放电分散性的电路模拟方法,利用此方法构建了14支路并联FLTD模块电路模型,电路模拟结果与实验结果吻合,验证了该方法的有效性。针对采用80nF储能电容设计的20支路并联FLTD模块,利用该方法分析了模块支路开关放电分散性对输出电流峰值和前沿的影响。结果表明,输出电流峰值随着开关分散性的增加而减小,输出电流前沿随着开关分散性的增加而增加。与理想状态相比,当开关抖动为5ns时,电流峰值降低3%,电流上升沿增加约10%,电流峰值和上升沿的标准偏差分别为14kA和1ns;当开关抖动10ns时,电流峰值降低10%,上升沿增加约20%,电流峰值和上升沿的标准偏差分别为24kA和2ns。气体火花开关抖动小于5ns时,对模块输出影响较小,可满足模块同步放电要求。

  • 标签: 直线型变压器驱动源 开关放电分散性 电路模拟 多间隙串联气体开关
  • 简介:分子动力学技术在冲击诱导爆轰领域的应用正在为爆轰相关的物理化学过程带来新的理解。反应力场(ReaxFF)、反应经验键级(REBO)以及反应态加和(RSS)势函数作为从分子层面上揭示冲击起爆内在机制的强有力模型工具,已用在冲击诱导分解研究中观察到初始分子结构的取向相对冲击波传播方向的不同而会呈现不同的响应,受冲击的分子在平动和转动之间转换的同时传递能量。对非均质含能材料冲击起爆的分子模拟则多集中在空洞塌陷和非均质界面的热点成长等问题上。另外,用分子动力学技术对凝聚相爆轰的稳定性进行研究,论证了活化能和爆轰稳定性的关系,并得到二维拱顶石结构和三维湍流图像。就冲击诱导分解、热点机制以及爆轰稳定性在微观层面上的研究加以综述,并试图为理解冲击起爆现象提供补充和思考。

  • 标签: 爆轰 势函数 分子动力学
  • 简介:采用大涡模拟的方法计算了来流速度为0.6Ma的球/柱体附近的流场,并采用相屏法研究了该流场对激光传输的影响。结果表明:球头附近的流场引起的气动光学效应对传输到远场的激光光斑特性有较大影响,影响程度随激光传输方向而变化,并且激光发射孔径越大、激光波长越短,影响程度越大。

  • 标签: 激光传输 气动光学效应 大涡模拟
  • 简介:速率理论是一种先进的模拟核燃料机理行为的途径。通过建立微观尺度下的原子和晶体缺陷的速率方程,求解原子和缺陷浓度方程,模拟核燃料的裂变产物和缺陷的行为,计算核燃料的裂变气体释放率、包壳空洞肿胀速率和辐照生长应变率等与反应堆安全密切相关的物理量。介绍了速率理论在核燃料模拟计算中的应用,对比了国际上速率理论在核燃料模拟计算中的发展现状,分析了速率理论在模拟中存在的缺点和不足,在此基础上对速率理论在核燃料性能分析领域的发展前景和研究方向进行了展望。

  • 标签: 速率理论 核燃料 性能分析 裂变气体 空洞肿胀 辐照生长
  • 简介:为了研究弹丸头部形状以及初速对薄钢靶穿甲机理的影响,本文针对平头和球头弹丸对薄钢靶的穿甲问题,采用数值模拟的方式,基于文献试验数据和材料参数,利用LS-DYNA软件对质量m=38.5g,φ12.7mm的平头和球头弹丸以V0=200~900m/s的初速分别正穿ht=1.6mm和ht=3.2mm厚的靶板进行了数值模拟研究,主要讨论了弹丸头部形状、初速以及靶板厚度对弹丸穿靶机理的影响,并分析了弹靶撞击的结构响应和材料响应,通过研究获得了上述因素弹丸穿靶机理影响的认识。主要结果如图1和图2(局部放大)所示。研究结果表明:

  • 标签: 弹丸 头部形状 薄钢靶 穿甲性能 数值模拟
  • 简介:利用MALTLABGUI设计开发实验仿真平台,对带电粒子在非匀强磁场中的运动轨迹进行模拟。在该平台上用户可以通过输入不同的参数来模拟不同情况下带电粒子在非匀强磁场中的运动,得到不同情况下带电粒子的运动轨迹,为大学物理教学提供了有效的辅助手段。

  • 标签: MATLAB 仿真 带电粒子 非匀强磁场