申请/专利权人：中北大学

申请日：2022-01-29

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN114519285B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/25;G06F111/10;G06F113/26;G06F119/14;G06F119/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.06.07#实质审查的生效;2022.05.20#公开

摘要：本发明具体是一种活性毁伤元能量释放特性分析方法，其目的是针对活性材料冲击爆燃释能行为的定量研究问题，基于AUTODYN软件的二次开发功能，编写适用于活性材料的状态方程、点火模型及整体反应度计算子程序，然后通过数值模拟获得活性材料弹丸在高速侵彻过程中压力、温度及反应度等参量随时间的变化，从而实现对活性材料冲击爆燃释能行为的定量研究。采用数值模拟获得的活性弹丸整体反应度与试验中产生的火光强度变化趋势一致，得到的温度与理论分析及相关文献中报道的结果也基本一致，本发明采用的数值模拟方法具有较高的可信度，可为活性材料弹丸在高速撞击过程中冲击爆燃释能的定量分析提供一种重要的研究手段。

主权项：1.一种活性毁伤元能量释放特性分析方法，其特征在于：所述方法采用如下步骤实现的：步骤一：检查当前循环是否是第一个循环，如果是，则对计算过程中所使用到的变量赋初值；如果不是，则从前一循环中提取变量的值；步骤二：采用公式1更新温度；CvdT＝-P+J+qdv+Wplastic1式中，Cv为比热，T为温度，P为压力，q为人工粘度，Wplastic为塑性功，J为内能对体积的一阶偏导数；步骤三：根据当前反应度F的值计算粒子的压力与声速；如果F＝0，采用反应物的状态方程计算粒子的压力与声速；如果0F1，采用混合准则计算粒子的压力与声速；如果F＝1，采用反应产物的状态方程计算粒子的压力与声速；步骤四：判断是否达到点火条件，如果达到点火条件，则采用公式2更新反应度F；如果未达到点火条件则保持原有的反应度值不变；dFdt＝I1-Fbρρ0-1-ax+G11-FcFdPy+G21-FeFgPz2式中，a为发生点火的最小压缩度；I和x为点火控制参量；b、c和e为反应进行方向控制参数；G1、d和y为点火后早期增长反应控制参数；G2、g和z为高压反应控制参数；ρ为密度；ρ0为初始密度；更新反应度F时，如果压缩度ρρ0-1大于最小压缩度a则点火，如果压缩度ρρ0-1小于最小压缩度a则不点火；步骤五：采用公式3更新温度，采用公式4更新粒子内能；CvdT＝-HdF3EV,T,F＝1-FEu+FEp+1-FQ4式中，H为内能对反应度的一阶偏导数，Eu为反应物的内能，Ep为反应产物的内能，Q为活性材料的爆热；步骤六：遍历所有的粒子，获得活性材料在当前循环中的整体反应度；步骤七：计算下一循环；步骤一中，所述变量包括压力、内能、温度、反应度；步骤三中，反应物的状态方程为冲击状态方程或JWL状态方程，反应产物的状态方程为JWL状态方程或其它可以描述爆炸行为的状态方程；混合准则为根据反应物、反应产物的占比，分别选择反应物的状态方程、反应产物的状态方程进行计算；步骤四中，是否达到点火条件的判断是通过更新点火表达式来实现的，所述点火表达式为公式5与公式6；taσ-σTSb＝c5T＝Td6式中，t为点火延迟时间，σTS为发生点火需要的最小应力，a、b、c为与粒径有关的材料常数，Td为活性材料所含聚合物的分解温度；根据两个点火表达式进行判断，应力、温度其中一项达到点火条件，即认为达到点火条件。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中北大学 一种活性毁伤元能量释放特性分析方法

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