爆炸性水锤波及其在水中多次脉动的观测与分析

爆炸性水锤波及其在水中多次脉动的观测与分析

一、水中爆炸水击波及其多次脉动的观测与分析(论文文献综述)

刘靖晗,唐廷,韦灼彬,李凌锋[1](2020)在《水下爆炸作用下高桩码头毁伤效应的数值研究》文中研究说明为研究水下爆炸对高桩码头的毁伤作用,建立高桩码头全耦合模型,从冲击波传播和气泡脉动两个阶段,通过LS-DYNA程序对水下爆炸作用下高桩码头的毁伤过程进行研究,探讨了水下爆炸作用下高桩码头动态响应和破坏机理,分析了炸药当量对高桩码头毁伤现象的影响,通过高桩码头剩余承载力评估了不同炸药当量的毁伤效应。结果表明:高桩码头毁伤积累主要在气泡第1次膨胀阶段快速发展,在气泡第1次脉动结束后毁伤基本形成;桩基随气泡脉动产生周期性往复变形,桩基顶部和中部为抗爆性能最薄弱部位,桩基浅水区的毁伤程度大于深水区,码头面板和横、纵梁毁伤较弱;随着炸药当量增加,炸药近场桩基发生弯剪破坏,码头横、纵梁连接处以及码头面板相继出现不同程度损伤。

孙晓宇[2](2020)在《水下深埋岩石爆破振动与动水压力变化规律研究》文中进行了进一步梳理随着“十三五”交通规划的颁布,水路运输网络快速发展,水下炸礁工程逐渐呈现周边环境复杂、炸礁埋深与体积大、炸药量多的趋势。为避免水下爆破对周边建(构)筑物、机械设备和海洋生物造成重大影响,本文针对水下深埋岩石爆破振动与动水压力变化规律展开研究。(1)采用多元非线性回归分析的方法获取Cole压力公式的相关参数,进行动水压力峰值预测;通过小波包分析原理,对动水压力信号进行能量频谱分析,结果表明峰值、主频和总能量与单段最大药量、监测点距爆心水平距离存在密切关系,其主频分布于30~70Hz之间。(2)基于量纲分析理论,考虑爆破振动速度监测点与爆源之间的地形(高程差和水平距离)影响因素,同时引入海水深度影响因子,构建水下深埋岩石爆破振动速度公式,通过非线性回归分析获取相关参数,并与Sadovsk公式进行对比分析,结果显示新建振动速度公式可更好的反映水下深埋岩石爆破振动的传播规律。(3)根据新建振动速度公式和Cole压力公式预测各保护对象在爆破作业区的最小安全距离和相应安全距离下的单段最大药量,以此为依据对中华白海豚采取驱赶保护措施,有效的避免中华白海豚的伤亡。(4)采用仿真软件ANSYS/LS-DYNA,建立不同工况下的水下深埋岩石爆破相似模型并进行数值计算,将模拟计算模型结果与现场监测计算模型结果进行对比分析,证明了现场试验变化规律的正确性。该论文有图43幅,表20个,参考文献80篇。

张欣尉[3](2019)在《基于水下枪低阻发射的内弹道及多相流特性研究》文中研究表明目前,水下枪炮的发射方式主要有全淹没式发射和密封式发射,但这两种发射方式均具有较大的局限性。其中全淹没式发射时,因身管内充满水,射击过程中阻力大、膛压超高,必须采用减装药等方式来保证发射安全性,因此获得的弹丸初速较低,毁伤威力不足;而水下密封式发射,由于其膛口水密封装置结构复杂,难以适应复杂多变的水下连发射击环境。基于此,本文提出了一种高效低阻的水下发射新方法——水下枪炮气幕式发射。该发射方式可以利用现有滑膛式枪炮,在不需要额外的膛口复杂水密封装置前提下,对弹、药进行优化设计,通过引导部分弹后气体实时排除身管内水柱,实现水下枪炮的低阻、高速发射。针对这种新方法,开展了水下枪气幕式发射内弹道及气液相互作用特性的实验与理论研究。主要研究内容与成果如下:(1)设计并搭建了水下枪可视化射击实验系统,首先开展了空气中发射、水下全淹没式发射和密封式发射的内弹道性能实验,在此基础上,设计气幕式射弹(包括中心喷孔和侧壁喷孔两种射弹),开展了多工况气幕式发射内弹道特性的对比实验。实验结果表明,在最大膛压相同条件下,气幕式发射比全淹没式发射初速高,并且上述两种发射方式在初速相当条件下,气幕式发射的最大膛压远低于全淹没式发射,实验结果验证了这种新发射方式的有效性和先进性。另外,密封式发射的内弹道性能与空气中发射相近。(2)在实验基础上,建立了水下枪气幕式发射的内弹道及多维多相流模型,针对典型实验工况开展数值模拟,获得了内弹道特性参数及气液两相流场气幕演化、湍流强度、压力、速度和温度的时空分布特性。分析了水下枪弹前身管内气幕演化4个典型阶段的相互耦合规律,揭示了气幕式发射的减阻机理,即:在弹丸启动前,部分弹后空间燃气被引导至弹前喷出形成气幕,实时排开了身管中水柱,随后弹丸在低压气幕中运动,从而实现了水下枪低阻、高速发射。(3)通过改变装填与结构参数,数值分析了水下枪气幕式发射的内弹道及枪管内多相流场特性。计算结果表明,针对中心喷孔(Ф=3mm)气幕式射弹,在装药量一定条件下,控制弹前平均通气质量流率从74.3g/s升高到87.9g/s时,存在一个最佳的通气质量流率81.5g/s,此工况下内弹道性能最优;随着水深从1m增加到100m,相当于枪口外部环境压力增大,通气质量流率也应适当增大,如100m水深时,通气质量流率需要提高至约88.0g/s,否则内弹道性能会有所下降。在装药量和弹丸质量相同条件下,增大弹丸中心喷孔直径,弹头压力降低,但弹丸初速和推进效率也降低;在装药量、弹丸质量和喷孔面积相同条件下,采用4个侧壁喷孔的气幕式射弹,其初速和推进效率比中心喷孔的射弹高。说明喷射模式和结构参数是决定气幕式发射内弹道性能的关键因素之一。在以上工作基础上,进一步分析了高膛压下,气幕式发射相较于全淹没式发射的优势。在弹重相同、装药量和最大膛压相当的条件下,水下枪采用气幕式发射方式时,最大膛压和弹丸初速分别为353.2MPa和775.1m/s,而采用全淹没式发射方式时,最大膛压和弹丸初速分别为383.3MPa和582.8m/s,进一步从理论上说明了气幕式发射新方法,相较于传统的全淹没式发射,可以控制膛压、提高初速,获得接近空气中发射的内弹道性能。(4)建立了水下枪密封式发射内弹道及膛口多相流理论模型,基于Fluent软件,对变参数条件下的膛口流场特性进行了数值模拟。计算结果表明,受气液界面和弹底的共同影响,水下密封式发射时马赫盘结构在弹丸出膛70μs时就已形成。而空气中发射时,仅受弹底影响,弹丸出膛200μs时仍未形成马赫盘。水下密封式发射时,自由膨胀区远小于空气中发射,马赫盘上游流场中参数变化规律与空气中发射相似,但马赫盘下游各参数均呈波动分布,分布特性较空气中发射复杂。不同装药量条件下,密封式发射的膛口Taylor空腔轴向最大位移随时间近似呈线性增长。

刘欣[4](2019)在《中国物理学院士群体计量研究》文中指出有关科技精英的研究是科学技术史和科学社会学交叉研究的议题之一,随着中国近现代科技的发展,中国科技精英的规模逐渐扩大,有关中国科技精英的研究也随之增多,但从学科角度进行科技精英的研究相对偏少;物理学是推动自然科学和现代技术发展的重要力量,在整个自然科学学科体系中占有较高地位,同时与国民经济发展和国防建设密切关联,是20世纪以来对中国影响较大的学科之一;中国物理学院士是物理学精英的代表,探讨中国物理学院士成长路径的问题,不仅有助于丰富对中国物理学院士群体结构和发展趋势的认识,而且有助于为中国科技精英的成长和培养提供相关借鉴;基于此,本文围绕“中国物理学院士的成长路径”这一问题,按照“变量——特征——要素——路径”的研究思路,引入计量分析的研究方法,对中国物理学院士这一群体进行了多角度的计量研究,文章主体由以下四部分组成。第一部分(第一章)以“院士制度”在中国的发展史为线索,通过对1948年国民政府中央研究院和国立北平研究院推选产生中国第一届物理学院士,1955年和1957年遴选出新中国成立后的前两届物理学学部委员、1980年和1991年增补的物理学学部委员、1993年后推选产生的中国科学院物理学院士、1994年后的中国科学院外籍物理学院士和中国工程院物理学院士,及其他国家和国际组织的华裔物理学院士的搜集整理,筛选出319位中国物理学院士,构成本次计量研究的样本来源。第二部分(第二至九章)对中国物理学院士群体进行计量研究。首先,以基本情况、教育经历、归国工作,学科分布、获得国内外重大科技奖励等情况为变量,对中国物理学院士群体的总体特征进行了计量分析;其次,按照物理学的分支交叉学科分类,主要对中国理论物理学、凝聚态物理学、光学、高能物理学、原子核物理学这五个分支学科的院士群体特征分别进行了深入的计量分析,对其他一些分支交叉学科,诸如天体物理学、生物物理学、工程热物理、地球物理学、电子物理学、声学、物理力学和量子信息科技等领域的院士群体的典型特征进行了计量分析,分析内容主要包括不同学科物理学院士的年龄结构、学位结构、性别比例,在各研究领域的分布、发展趋势和师承关系等;再次,在对各分支交叉学科物理学院士的基本情况和研究领域计量分析的基础上,对不同学科间物理学院士的基本情况进行比较研究,对中国物理学院士研究领域和代际演化进行趋势分析。第三部分(第十章)在第二部分计量分析的基础上,总结归纳出中国物理学院士的群体结构特征、研究领域和代际演化的趋势特征。中国物理学院士的群体结构呈现整体老龄化问题严重,但近些年年轻化趋向较为明显,整体学历水平较高,同时本土培养物理学精英的能力增强,女性物理学院士占比较低但他们科技贡献突出,空间结构“集聚性”较强,但近些年这种“集聚性”逐渐被打破等特征;中国物理学院士的研究领域呈现出,物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力,应用性较强的研究领域产业化趋势明显,当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密等趋势特征;中国物理学院士的代际演化呈现出,新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展,20世纪80年代以来物理学院士研究兴趣与国家政策支持相得益彰,21世纪以来物理学院士个体对从事学科发展的主导作用越来越大等趋势特征。第四部分(第十一章)通过分析中国物理学院士群体的计量特征得出中国物理学院士的成长路径。宏观层面,社会时代发展大背景的影响一直存在,国家发展战略需求导向要素有所减弱,国家科技管理制度的要素影响有所增强,中国传统文化对物理学院士成长潜移默化的影响;中观层面,物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强,空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱,师承关系的影响主要体现于学科延承方面;微观层面,性别差异对物理学家社会分层的影响很弱,年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响,个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强;可见中国物理学院士受社会时代背景、中国传统文化的影响一直存在,受国家发展战略需求的导向影响有所减弱,而受物理学学科前沿发展和物理学家个人研究兴趣的导向逐渐增强,进而得出中国物理学院士的社会分层总体符合科学“普遍主义”原则的结论。最后,在中国物理学院士的群体发展展望中,提出须优化中国物理学院士年龄结构和培养跨学科物理科技人才,辩证看待中国物理学院士空间结构的“集聚性”和师承效应,发挥中国物理学院士的研究优势弥补研究领域的不足,增加科研经费投入和完善科技奖励机制,不断加强国家对物理学的支持力度等建议,以促进中国物理学院士群体的良性发展和推动我国从物理学大国发展为物理学强国。

彭亚雄[5](2018)在《水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用下桥墩动力响应特征研究》文中认为随着我国对于内河航运通航要求的逐步提高,水下炸礁工程呈现大体积、大药量的趋势,城镇化的不断推进导致爆破区域环境的日趋复杂,对控制水下钻孔爆破地震波与水击波有害效应的要求也更加严格。桥梁作为航道炸礁重要的保护对象,其桥墩结构处于基岩之上、水域之中。当桥墩紧邻爆破区域时,必将承受水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用,使结构产生动力响应,若控制不当极易形成损伤,将对桥梁整体稳定性造成影响。因此,水下钻孔爆破地震波与水击波的协同作用效应和协同作用下桥墩动力响应特征及演化机制成为水下爆破领域亟待解决的课题。目前对于水下钻孔爆破地震波与水击波有害效应的研究主要集中在地震波传播规律及对岸边建(构)筑物的影响,水击波传播规律及对船舶和鱼类的影响,和水下钻孔爆破控制技术等方面。而对于水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用效应,承受地震波与水击波协同作用的桥墩结构动力响应特征研究则存在明显不足。因此,迫切需要对水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用效应及桥墩动力响应特征展开详细研究,以便更好地指导水下钻孔爆破设计、施工,进而丰富完善水下钻孔爆破安全控制理论体系。本文以水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用效应为研究核心,以紧邻桥墩水下钻孔爆破环境为工程背景,以长江上游九龙坡至朝天门河段航道建设工程为工程对象,采用现场调查、理论分析、现场监测、现场试验和数值模拟等研究手段,开展水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用下桥墩动力响应特征研究。论文主要研究工作包括以下几个方面:(1)水下钻孔爆破地震波特性及传播规律研究:分别从“爆破地震波特征参数、爆破地震波信号分析技术、水下钻孔爆地震波能量特性、水下钻孔爆地震波传播规律及预测”四个方面,对水下钻孔爆破地震波能量特性及传播规律进行了研究。以地震波能量为主要特征指标,采用时频分析技术提取水下钻孔爆破地震波信号的时频特征,分析实测爆破地震波信号的时频域局部化特征、时频分辨率和交叉项抑制情况,获得最优水下钻孔爆破地震波时频分析方法。结合小波分解及重构技术,揭示不同因素对水下钻孔爆破地震波能量特性的影响;并通过量纲分析,建立地震波能量预测公式。(2)水下钻孔爆破水击波特性及传播规律研究:依托长江上游九龙坡至朝天门河段航道建设工程,开展了水下钻孔爆破水击波测试试验,分别进行了单孔爆破水击波测试试验、多段微差爆破水击波测试试验和临空面不同方向的水击波测试试验,并结合水击波现场监测,对单孔爆破和多段微差爆破水击波波形特征及传播规律进行了研究,并探讨了临空面方向对水击波传播规律的影响。(3)水下钻孔爆破地震波与水击波单独作用下桥墩动力响应特征研究:考虑地震波及水击波作用对桥墩影响的差异性,在紧邻桥墩水下钻孔爆破模型的基础上,分别建立了地震波作用模型和水击波作用模型。对地震波作用和水击波作用下桥墩应力、振动速度和位移响应特征进行分析,获得了各动力响应因子的变化规律。(4)水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用下桥墩动力响应特征及演化机制研究:在前述章节研究成果的基础上,对紧邻桥墩水下钻孔爆破模型进行分析,研究了水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用效应及桥墩动力响应特征,进而探讨了水下钻孔爆破地震波与水击波作用的差异性。通过建立多组不同因素条件下紧邻桥墩水下钻孔爆破模型,分析了单段最大药量、爆心距和水深因素对桥墩动力响应的影响,研究了桥墩应力、振动速度和位移动力响应演化机制,构建了桥墩动力响应演化模型(动力响应函数)。(5)紧邻桥墩水下钻孔爆破安全判据研究:在探讨现有爆破安全判据的基础上,根据混凝土动态强度特征、最大拉应力理论和等效峰值能量理论,以水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用下桥墩动力响应特征及演化机制研究结果为基础,获得了振速-频率综合性桥墩安全判据。

王海坤[6](2018)在《水下爆炸下水面舰船结构局部与总体耦合损伤研究》文中研究表明舰船结构在水下爆炸条件下的损伤研究是舰船生命力设计的重要内容。近代多起舰船战损事例以及实弹打靶试验均表明水中兵器的爆炸距离是舰船损伤最为关键的攻击参数。水下远场爆炸通常只产生舰船设备的冲击安全性和结构的总强度、局部强度问题,而水下接触爆炸则往往导致船体结构的局部破损、进水等严重后效。现代水中兵器的发展十分迅速,攻击距离和方位可准确控制,在近场特定的爆炸区域内,爆炸冲击波和气泡载荷均能够毁伤舰船结构,产生总体与局部损伤;结构局部和总体损伤之间的强烈相互作用会形成损伤扩大。然而水下近场爆炸引起的水面舰船结构局部与总体耦合损伤问题涉及到强爆炸冲击条件下的流固相互作用、损伤模式相互作用、结构损伤失效、破损等强非线性问题,目前在这一领域还缺乏深入的理论与试验研究,未建立科学的预报和分析方法,无论是对于水中兵器高效毁伤威力的设计与评估,还是对于舰船结构的生命力强化与评估,均构成了严重制约。本文以理论、试验和数值方法为手段,系统的建立了水面舰船结构水下爆炸局部损伤与总体损伤计算方法,并在此基础上对两种损伤类型之间的相互影响进行了分析研究,给出了由水下爆炸引起的水面舰船结构局部与总体耦合损伤特性。首先,选取出适用于水面舰船结构损伤研究的水下爆炸载荷计算方法或经验公式,以二阶DAA法为基础,将其与ABAQUS软件相结合,提出水下近场爆炸流固耦合分析方法。对水下爆炸气泡动力学及其射流载荷特性进行理论和试验研究,获得射流载荷的经验公式和实测数据。论文在这一内容上所形成的方法可为进行水面舰船结构损伤研究提供输入载荷和流固耦合方法。其次,针对由冲击波引起的船体结构局部损伤进行了系统的理论及试验研究,形成了从矩形板、板架,再到舱段结构的塑性变形计算方法和破损判据,并进行了舱段模型的水下近场爆炸试验研究。试验验证表明,论文在这一内容上所形成的方法能够作为进行舰船结构局部损伤计算、设计与评估的有效手段。再次,对船体梁在水下爆炸作用下的总体鞭状响应和损伤进行了理论和试验研究,通过不同尺度缩比模型试验验证了鞭状响应的相似关系和模型试验换算律,提出综合考虑了船体结构、内部和外部流体因素的阻尼模型,经过船体梁模型试验验证,可将高幅值鞭状响应的计算精度提高30%。提出水面舰船结构总体强度的安全半径和破坏半径,并对典型水面舰船结构的总体损伤特性进行了分析研究。论文在这一内容上所形成的方法能够作为进行舰船结构总体损伤计算、设计与评估的有效手段。最后,在前述工作基础之上,对水面舰船结构水下爆炸局部损伤和总体损伤之间的相互影响进行了探讨分析,提出耦合损伤因子,给出了典型水面舰船结构水下爆炸局部与总体耦合损伤特性。本文形成的方法能够作为进行水面舰船结构水下爆炸条件下的损伤计算、设计与评估的有效手段。

胡晶[7](2018)在《水下爆炸对结构作用的离心试验及数值模拟》文中指出水下爆炸是水工建筑或船舶等结构在生命周期内所能遭受的最极端载荷,水下爆炸对结构的毁伤作用关系着公共安全;而如果使用得当,水下爆炸也可以有效地用于围堰、堰塞湖等结构的拆除,因而有必要对其作用机理进行深入研究。水下爆炸包括冲击波和气泡脉动两个过程,两者能量相当,均会对结构产生毁伤作用,然而目前常重力条件下的试验手段均无法实现两者的同时相似,对比研究表明,减压、增压等试验手段虽然可以较好的模拟水下爆炸气泡的形态,但是两者得到的水下爆炸脉动压力误差均超过50%,这制约了水下爆炸理论的发展。量纲分析的结果表明:超重力场条件下,Mach数与Froude数可以同时满足相似,模型试验可以模拟与原型相一致冲击波及气泡脉动现象。而离心机是模拟重力效应的有力工具,被大量应用于岩土介质的力学模拟,由于应力场相同,材料可以表现出与原型相一致的应力应变关系,这也为研究水下爆炸对重力坝、土石坝等结构的毁伤创造了条件,因而,离心机在水下爆炸领域的应用值得关注。本文对中国水科院的离心机爆炸模拟试验装置进行改进,使之满足水下爆炸高频、大量程的测试要求,形成了离心模拟水下爆炸试验技术,为进一步工程应用奠定基础。基于该设备进行了一系列水下爆炸试验研究,给出了典型的试验结果处理方法以及试验系统误差的分析方法,分析结果表明,离心机引入的系统误差并不会超过水下爆炸本身的误差,离心模拟水下爆炸试验方法是可靠的。结合离心模型试验结果,开展水下爆炸载荷特性研究,基于量纲分析方法,得到影响冲击波和气泡脉动特性的关键物理量,并通过试验进行验证。离心模型试验得到的冲击波、气泡脉动经验公式与大当量试验结果非常接近,这进一步证实了离心机研究水下爆炸的适用性。量纲分析大大简化了水下爆炸冲击波及气泡脉动的研究,其可以为水下爆炸载荷提供工程计算方法。研究结构的振动及变形机理,离心模型试验结果表明:结构振动主要取决于结构所受的载荷峰值,而变形响应则主要受载荷的冲量影响。基于能量的角度推导了考虑球面波效应的冲击因子,经过试验验证,其可以反映结构所受的冲击环境。基于势流理论和边界元方法,编写了水下爆炸的计算程序,模拟了离心环境下的水下爆炸过程,可以用于分析自由液面及固定边界对气泡运动的影响,为水下爆炸问题提供计算分析工具。由于边界元方法将整个流场的积分转化为边界积分,大大减少了网格数目,可以有效解决计算流体力学方法耗时长以及网格畸变等问题。

李辉[8](2017)在《深海大深度声场特性与目标定位技术研究》文中认为随着我国海洋技术逐渐从近浅海向深远海转移,深海目标探测技术也逐渐受到重视。但深海声速剖面的垂直分布特性制约了近表面声呐对中等距离目标的探测和定位。可靠声路径传播模式为填补“探测盲区”提供了可能。本文结合某国家重大项目,并在课题组已开展的研究工作基础上,深入研究了深海大深度声场空间相关性的基本变化规律。同时,利用声场的多途干涉特性,提出了包括目标测速、测距和测向在内的几种被动定位方法。相关理论和方法得到了数值仿真或实验数据的验证,为研究工作的进一步开展奠定了理论和应用基础。本文的具体研究工作和创新点如下:1.研究了深海大深度声场空间相关性的基本变化规律,基于射线理论推导了空间相关系数的理论计算公式中近距离深海大深度接收声场主要由直达波和海面反射波贡献,基于射线理论,对声场水平纵向相关性和垂直相关性进行了理论推导,给出了对应相关系数的理论计算公式,相关系数是宽带信号中心频率ω0和直达波与海面反射波时延差(D-SR时延差)的函数。针对典型深海环境,通过数值仿真,分析了不同声源-接收几何位置关系对声场水平纵向相关性的影响,并从声场干涉角度解释了声场空间相关性变化的内在成因。利用西太平洋和南海实验数据,分别分析了深海大深度接收信号的水平纵向相关系数和垂直相关系数,实验结果证明了理论计算公式的正确性。研究结果有助于进一步优化深海大深度大孔径阵列设计方法和宽带阵列信号处理技术。2.研究了深海大深度声场的互相关特性,利用互相关条纹的周期振荡规律,提出了一种基于单水听器接收信号频域互相关的目标测速方法实验发现,运动目标激发的声场互相关呈现出两种明显的互相关条纹,根据声场互易性,基于射线理论,对深海大深度声场互相关进行了理论推导,研究了互相关条纹的形成成因。一种互相关条纹与目标径向运动速度有关,称为速度相关条纹;另一种互相关条纹与目标深度有关,称为深度相关条纹。通过傅里叶变换,将互相关条纹的振荡周期分别转换为目标径向运动速度信息和目标深度信息。针对目标运动轨迹包含一个最近通过点(Closest Point of Approach,CPA)的情形,两种互相关条纹相结合,提出了一种目标运动参数联合估计方法。针对远距离径向运动目标,利用速度相关条纹估计得到的目标径向运动速度在远距离处逐渐接近目标运动常速度;当目标距离未知时,通过深度相关条纹的振荡周期可以大体判别水面、水下目标。利用西太平洋实验数据,验证了所提目标运动参数估计方法的有效性。3.研究了深海大深度多途到达信号之间的空频域特性,提出了一种基于垂直阵波束输出的目标测距和目标深度分类方法在深海大深度接收条件下,多途到达信号的空域稀疏性使利用多途到达角估计目标位置成为可能。由于直达波到达角对目标距离变化敏感,提出了一种直达波到达角估计值与由模型计算得到的理论值相匹配的目标距离估计方法,得到目标距离模糊表面。常规波束输出频域振荡特性对目标深度变化敏感,提出了一种基于劳埃德镜原理的目标深度估计方法,得到目标深度模糊表面。两种模糊表面相结合,提出了一种无量纲的联合定位方法,其优势在于利用波束形成方法,充分增强了频域信号的干涉特性,使目标深度估计结果更为稳健。在联合定位方法基础上,根据水面、水下目标的深度变化特点,提出了一种不需要声场模型辅助的稳健的水面、水下目标分类方法,并利用射线模型划分了水下目标的检测区域和漏报区域。利用南海实验数据,验证了联合定位方法和水面、水下目标分类方法的有效性。4.研究了深海海底水平线列阵测向误差的基本变化规律,在可靠声路径探测范围内,提出了一种稳健的测向误差修正方法由于水声传播的多途效应和频散效应,在实际应用中,水平线列阵不可避免的会出现由水声物理传播特性引起的测向误差。针对典型深海环境,通过数值仿真,分析了海底水平线列阵测向误差随声源距离和声源方向的基本变化规律。研究发现,当信号从水平线列阵的端射方向入射时,测向误差最大,而信号从水平线列阵的正横方向入射时,测向误差为零。并且,无论信号从哪个方向入射到水平线列阵,估计得到的声源方向始终偏向于水平线列阵的正横方向。分别利用简正波理论和射线理论,分析了测向误差的变化成因。最后,在可靠声路径探测范围内,提出了一种稳健的测向误差修正方法,研究结果对于海底水平线列阵的测向应用具有重要的理论和工程应用价值。

张玉柱[9](2016)在《基于声波参数的岩体爆破损伤区检测方法》文中指出岩石基础开挖是大型水电工程建设中的重要环节之一,钻孔爆破是目前岩石开挖的主要手段。在利用炸药的能量对被开挖岩体进行破碎的同时,将对保留岩体产生不可避免的损伤。工程实践中,开展爆破开挖损伤现场检测和并进行准确判定,是进行爆破损伤控制的前提,而基于声波测试的岩体开挖爆破损伤区检测,是国家标准和行业规范推荐的主要现场检测方法。论文以白鹤滩水电站坝肩槽开挖爆破损伤现场检测为背景,结合理论分析和室内试验,分析了边坡岩体开挖爆破损伤机理,建立了岩体损伤的纵波上升时间变化率判据、提出了基于纵波上升时间的损伤区检测方法,研发了新型声波换能器,发展了基于声波参数的岩体爆破损伤区检测方法。论文取得的主要研究成果如下:揭示了岩石开挖爆破损伤区微裂纹分区扩展机制。研究微裂纹的激活、扩展机理,是理解岩体宏观损伤规律的必要基础。爆炸荷载在岩石介质中激发的应力场,使得岩石中的应力状态会按照时间顺序,先后处于以下几个阶段:径向应力与环向应力均为压应力的压剪应力状态,径向应力为压应力、环向应力为拉应力的拉剪应力状态,径向应力与环向应力均为拉应力的拉剪应力状态。当距离爆破孔较近时,压剪应力状态控制了岩石中微裂纹的扩展;随着距离的增大,微裂纹的扩展主要由拉剪应力状态控制。提出了基于纵波上升时间变化率的岩体爆破损伤区检测方法。理论分析和室内试验表明,测试孔孔壁与声波换能器之间的距离对测得的纵波速度结果影响较大,并足以影响纵波速度测试结果的准确性,而测得的纵波上升时间则基本不受该距离的影响。相对纵波速度变化率而言,纵波上升时间变化率对所测岩体物理力学特性的变化更加敏感。通过对比分析,建立了基于纵波上升时间变化率的爆破损伤判据,较为合理的变化率为≥10%。而且,采用纵波上升时间变化率来判别爆破损伤区,较采用传统的纵波速度变化率而言,所测得数据的稳定性及可靠性更好。研发了可以应用纵波振幅进行损伤区检测的声波换能器。由于现场检测中常规的声波换能器不能保证耦合条件的一致,从而导致测得的纵波振幅不能较好地反映岩体的损伤。采用室内试验研究了耦合条件对振幅测试的影响,结果表明,测试对象与声波换能器之间的耦合距离对测试结果影响很大,以致当耦合距离较大时,测得的振幅根本不能反映岩体的劣化;另外,测试时耦合压力的不同,也会导致测试结果的不一致,进而降低测试结果的准确性。所研发的换能器能直接与测试孔孔壁接触,并通过引入压力可控的增压、卸压装置,从而在测试过程中严格保证耦合条件的一致,因此可以测得准确的纵波振幅。提出了破碎岩体条件下改善声波波形质量的测试技术。在破碎岩体条件下进行声波检测时,为保证换能器与测试孔孔壁之间的耦合,在测试过程中需要向测试孔注水。室内试验结果表明,当测试孔中水的流速发生改变时,根据动量定理会产生脉动压力,从而使换能器接收到的声波信号受到低频干扰;当在换能器上方设置由低波阻抗材料制成的应力波反射装置后,由水流速度变化所诱发的低频干扰会显着降低。同时,现场实测数据表明,当声波波形受到由水流速度变化所诱发的低频干扰影响时,以适当的频率进行低截滤波后,可以使首波起跳点更加清晰、波形数据可读性增强。

易流[10](2015)在《基于小波变换的深水条件下爆炸冲击波信号研究》文中指出随着科技的进步,爆炸技术在航道疏浚、海港开发、水电工程建设等水下爆破工程中得到了越来越广泛的应用。水中爆炸效应,特别是水中冲击波,由于其传播的大冲量、衰减慢的特点,会严重威胁水中建筑物、潜艇、船舶以及水中工作人员的安全。由于条件的限制,目前大多数对水下爆炸冲击波的研究都集中在浅水区,对水深超过50m的水下爆炸研究相对匮乏,尤其是对水下爆炸冲击波信号频率成分的研究相对更少。本文在综合分析国内外研究历史与现状的基础上,采用理论分析、室内试验与数值计算相结合的方法来对深水条件下炸药爆炸产生的冲击波进行研究。首先,利用水介质爆炸容器进行了不同水深条件下的爆炸实验,对实验数据进行回归分析,得到了不同水深条件下的水下爆炸冲击波的衰减规律及K、α值。然后,以小波变换理论为基础利用MATLAB程序采用两种小波基对实验所得冲击波压力信号进行时频分析,得到了此水下爆炸冲击波压力信号的不同频率成分随时间的衰减规律、压力峰值及其对应时刻以及能量所占比例,同时也证明了此水下爆炸冲击波压力信号对小波基的选取不敏感。研究结果可作同类试验或工程参考。

二、水中爆炸水击波及其多次脉动的观测与分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、水中爆炸水击波及其多次脉动的观测与分析(论文提纲范文)

(2)水下深埋岩石爆破振动与动水压力变化规律研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容和方法
    1.4 技术路线
2 水下深埋岩石爆破效应
    2.1 爆破内部作用
    2.2 爆破地震波性质与传播方式
    2.3 爆破水击波性质与传播方式
    2.4 本章小结
3 水下深埋岩石爆破现场试验与监测分析
    3.1 工程概况
    3.2 爆破方案设计
    3.3 爆破振动监测与分析
    3.4 爆破动水压力监测与分析
    3.5 爆破动水压力信号能量特征分析
    3.6 本章小结
4 水下深埋岩石爆破振动变化规律的量纲分析与预测
    4.1 量纲分析原理
    4.2 量纲分析在爆破振动中的应用
    4.3 爆破振动变化规律分析
    4.4 爆破振动影响分析
    4.5 本章小结
5 水下深埋岩石爆破数值模拟分析
    5.1 LS-DYNA基本原理
    5.2 模型建立
    5.3 数值模拟结果分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(3)基于水下枪低阻发射的内弹道及多相流特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水下枪炮发射技术
        1.2.2 水下气体射流
        1.2.2.1 水下自由气体射流
        1.2.2.2 水下受限气体射流
    1.3 本文主要研究内容
2 水下枪内弹道特性的实验研究
    2.1 引言
    2.2 实验装置与测试方法
        2.2.1 实验装置及实验弹设计
        2.2.2 水下枪炮气幕式发射的原理
        2.2.3 实验步骤与数据处理方法
    2.3 内弹道实验结果与分析
        2.3.1 密封式发射的内弹道试验结果
        2.3.2 全淹没式发射的内弹道试验结果
        2.3.3 气幕式发射的内弹道试验结果
        2.3.4 三种发射方式下内弹道性能的比较
    2.4 三种发射方式下膛口流场演变特性的比较
    2.5 本章小结
3 水下枪气幕式发射的理论模型
    3.1 引言
    3.2 物理模型
    3.3 数学模型
        3.3.1 内弹道控制方程
        3.3.2 多相流控制方程
        3.3.2.1 N-S方程组
        3.3.2.2 雷诺平均方程(RANS)
        3.3.2.3 Standard k-ε湍流模型
        3.3.3 多相流模型
        3.3.3.1 VOF模型
        3.3.3.2 Mixture模型
        3.3.3.3 水汽传热传质模型
    3.4 数值计算方法
        3.4.1 动网格技术
        3.4.2 计算方法
    3.5 数值模型验证
        3.5.1 模拟发射实验
        3.5.2 模型验证
        3.5.2.1 网格模型及边界条件
        3.5.2.2 结果验证
        3.5.2.3 多相流模型的选择
    3.6 本章小结
4 水下枪气幕式发射典型实验工况的数值分析
    4.1 引言
    4.2 网格模型及无关性验证
        4.2.1 计算域边界条件及网格划分
        4.2.2 网格无关性验证
    4.3 内弹道特性分析
    4.4 枪管内气液相互作用过程的数值分析
        4.4.1 气幕演化特性
        4.4.2 湍流强度分布特性
        4.4.3 压力分布特性
        4.4.4 速度分布特性
        4.4.5 温度分布特性
    4.5 本章小结
5 水下枪气幕式发射内弹道及气液相互作用特性的数值预测
    5.1 引言
    5.2 通气质量流率对气幕式发射内弹道特性的影响
        5.2.1 内弹道性能对比分析
        5.2.2 气幕演化特性
        5.2.3 湍流强度分布特性
        5.2.4 压力分布特性
        5.2.5速度分布特性
        5.2.6 温度分布特性
    5.3 水深对气幕式发射内弹道及气幕演化特性的影响
        5.3.1 内弹道性能对比分析
        5.3.2 气幕演化特性
    5.4 喷射结构对气幕式发射内弹道及气幕流场特性的影响
        5.4.1 内弹道性能对比分析
        5.4.2 气幕演化特性
        5.4.3 湍流特性分析
        5.4.4 压力分布特性
        5.4.5 速度分布特性
        5.4.6 温度分布特性
    5.5 水下不同发射方式下的内弹道性能对比
    5.6 本章小结
6 水下枪密封式发射膛口流场特性的数值研究
    6.1 引言
    6.2 内弹道及膛口流场数理模型
        6.2.1 物理模型
        6.2.2 数学模型
        6.2.2.1 内弹道控制方程
        6.2.2.2 膛口多相流场控制方程
    6.3 数值计算方法
        6.3.1 动网格技术
        6.3.2 计算方法
    6.4 网格模型及数值验证
        6.4.1 计算域及网格划分
        6.4.2 模型验证
    6.5 发射环境对膛口流场影响的数值分析
        6.5.1 内弹道及膛口初始流场特性比较
        6.5.2 膛口流场特性对比分析
        6.5.2.1 压力分布特性
        6.5.2.2 速度分布特性及流线图
        6.5.2.3 温度分布特性
        6.5.2.4 波系结构分布特性
    6.6 装药量对水下枪密封式发射膛口流场的影响
        6.6.1 内弹道及膛口燃气喷射特性
        6.6.2 压力分布特性
        6.6.3 速度分布特性及流线图
        6.6.4 温度分布特性
    6.7 本章小结
7 结论与展望
    7.1 工作总结
    7.2 论文创新点
    7.3 工作展望
致谢
参考文献
附录

(4)中国物理学院士群体计量研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
绪论
    一、文献综述
    二、论文选题和研究内容
    三、研究的创新与不足
第一章 中国物理学院士的产生与本土化
    1.1 民国时期中国物理学院士的产生
        1.1.1 国民政府中央研究院推选产生中国第一届物理学院士
        1.1.2 国立北平研究院推选出与“院士”资格相当的物理学会员
    1.2 当代中国物理学院士的本土化
        1.2.1 中国科学院推选产生物理学学部委员
        1.2.2 中国科学院物理学院士与中国工程院物理学院士的发展
    1.3 其他国家和国际组织的华裔物理学院士
    1.4 中国物理学院士名单与增选趋势分析
        1.4.1 中国物理学院士的名单汇总
        1.4.2 中国本土物理学院士总体增选趋势
第二章 中国物理学院士总体特征的计量分析
    2.1 中国物理学院士基本情况的计量分析
        2.1.1 女性物理学院士占比较低
        2.1.2 院士整体老龄化问题严重
        2.1.3 出生地域集中于东南沿海地区
    2.2 中国物理学院士教育经历的计量分析
        2.2.1 学士学位结构
        2.2.2 硕士学位结构
        2.2.3 博士学位结构
    2.3 中国物理学院士归国工作情况的计量分析
        2.3.1 留学物理学院士的归国年代趋势
        2.3.2 国内工作单位的“集聚性”较强
        2.3.3 物理学院士的国外工作单位
    2.4 中国物理学院士从事物理学分支交叉学科的计量分析
        2.4.1 物理学院士从事分支交叉学科的归类统计
        2.4.2 物理学院士获得国际科技奖励的计量分析
        2.4.3 物理学院士获得国内科技奖励的计量分析
第三章 中国理论物理学院士群体的计量分析
    3.1 中国理论物理学院士基本情况的计量分析
        3.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51-60 岁”
        3.1.2 博士占比52.83%,地方高校理论物理教育水平有所提高
    3.2 中国理论物理学院士研究领域的计量分析
        3.2.1 主要分布于凝聚态理论和纯理论物理等领域
        3.2.2 20 世纪后半叶当选的理论物理学院士内师承关系显着
    3.3 中国理论物理学院士的发展趋势分析
        3.3.1 理论物理学院士的增选总体呈上升趋势
        3.3.2 理论物理学院士研究领域的发展趋势
    3.4 小结
第四章 中国凝聚态物理学院士群体的计量分析
    4.1 中国凝聚态物理学院士基本情况的计量分析
        4.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51—60 岁”
        4.1.2 博士占比57.83%,国外博士学位占比将近80%
        4.1.3 女性物理学院士在凝聚态物理领域崭露头角
    4.2 中国凝聚态物理学院士研究领域的计量分析
        4.2.1 主要分布于半导体物理学、晶体学和超导物理学等领域
        4.2.2 凝聚态物理学的一些传统研究领域内师承关系显着
        4.2.3 凝聚态物理学院士集聚于若干研究中心
    4.3 中国凝聚态物理学院士的发展趋势分析
        4.3.1 凝聚态物理学院士的增选总体呈上升趋势
        4.3.2 凝聚态物理学院士研究领域的发展趋势
    4.4 小结
第五章 中国光学院士群体的计量分析
    5.1 中国光学院士基本情况的计量分析
        5.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“61—70 岁”
        5.1.2 博士占比54.84%,本土培养的光学博士逐渐增多
    5.2 中国光学院士研究领域的计量分析
        5.2.1 研究领域集中分布于应用物理学和激光物理学
        5.2.2 光学院士工作单位的“集聚性”较强
    5.3 光学院士的发展趋势分析
        5.3.1 光学院士的增选总体呈上升趋势
        5.3.2 光学院士研究领域的发展趋势
    5.4 小结
第六章 中国高能物理学院士群体的计量分析
    6.1 中国高能物理学院士基本情况的计量分析
        6.1.1 老龄化问题严重,当选年龄集中于“51—60 岁”
        6.1.2 博士占比53.85%,国外博士学位占比超过85%
    6.2 中国高能物理学院士研究领域的计量分析
        6.2.1 高能物理实验与基本粒子物理学分布较均衡
        6.2.2 高能物理学院士的工作单位集聚性与分散性并存
    6.3 中国高能物理学院士的发展趋势分析
        6.3.1 高能物理学院士的增选总体呈平稳趋势
        6.3.2 高能物理学院士研究领域的发展趋势
    6.4 小结
第七章 中国原子核物理学院士群体的计量分析
    7.1 中国原子核物理学学院士基本情况的计量分析
        7.1.1 老龄化问题严重,80 岁以下院士仅有3 人
        7.1.2 博士占比48.84%,国外博士学位占比超过95%
        7.1.3 女性院士在原子核物理学领域的杰出贡献
    7.2 中国原子核物理学院士研究领域的计量分析
        7.2.1 原子核物理学院士在各研究领域的分布情况
        7.2.2 参与“两弹”研制的院士内部师承关系显着
    7.3 中国原子核物理学院士的发展趋势分析
        7.3.1 原子核物理学院士的增选总体呈下降趋势
        7.3.2 原子核物理学院士研究领域的发展趋势
    7.4 小结
第八章 其他物理学分支和部分交叉学科院士群体的计量分析
    8.1 中国天体物理学院士群体的计量分析
        8.1.1 天体物理学院士本土培养特征明显
        8.1.2 天体物理学院士的增选总体呈平稳上升趋势
        8.1.3 天体物理学院士研究领域的发展趋势
    8.2 中国生物物理学院士群体的计量分析
        8.2.1 群体年龄较小,当选年龄集中于“41—50 岁”
        8.2.2 生物物理学院士研究领域的发展趋势
    8.3 中国工程热物理院士群体的计量分析
        8.3.1 工程热物理院士内部师承关系十分显着
        8.3.2 工程热物理院士研究领域的发展趋势
    8.4 中国地球物理学院士群体的计量分析
        8.4.1 主要分布于固体地球物理学和空间物理学研究领域
        8.4.2 地球物理学院士研究领域的发展趋势
    8.5 部分分支交叉学科院士群体的计量分析
        8.5.1 电子物理学和声学院士的增选呈下降趋势
        8.5.2 中国物理力学由应用走向理论
        8.5.3 中国量子信息科技呈迅速崛起之势
第九章 中国物理学院士计量分析的比较研究和趋势分析
    9.1 各分支交叉学科间物理学院士基本情况的比较研究
        9.1.1 一些新兴研究领域物理学院士年轻化趋势明显
        9.1.2 21世纪以来本土培养的物理学院士占比一半以上
        9.1.3 女性物理学院士在实验物理领域分布较多
    9.2 中国物理学院士研究领域的发展趋势分析
        9.2.1 各分支交叉学科内的横向发展趋势分析
        9.2.2 各分支交叉学科的纵向年代发展趋势分析
    9.3 中国物理学院士代际演化的趋势分析
        9.3.1 第一代物理学院士初步完成了中国物理学的建制
        9.3.2 第二代物理学院士完成了中国物理学主要分支学科的奠基
        9.3.3 第三代物理学院士在国防科技和物理学科拓展中有着突出贡献
        9.3.4 第四代物理学院士在推进物理学深入发展方面贡献较大
        9.3.5 新一代物理学院士科技成果的国际影响力显着增强
第十章 中国物理学院士的群体结构特征和发展趋势特征
    10.1 中国物理学院士的群体结构特征
        10.1.1 整体老龄化问题严重,但年轻化趋向较为明显
        10.1.2 整体学历水平较高,本土培养物理学精英的能力增强
        10.1.3 女性物理学院士占比较低,但科技贡献突出
        10.1.4 空间结构“集聚性”较强,但近些年“集聚性”逐渐被打破
    10.2 中国物理学院士研究领域发展的趋势特征
        10.2.1 物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力
        10.2.2 物理学科中应用性较强的研究领域产业化趋势明显
        10.2.3 当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密
    10.3 中国物理学院士代际演化的趋势特征
        10.3.1 新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展
        10.3.2 20世纪80 年代以来院士研究兴趣与国家支持政策相得益彰
        10.3.3 21世纪以来院士个体对学科发展的主导作用越来越大
第十一章 中国物理学院士群体的成长路径
    11.1 影响中国物理学院士成长的宏观要素
        11.1.1 社会时代发展大背景的影响一直存在
        11.1.2 国家发展战略需求导向要素有所减弱
        11.1.3 国家科技管理制度的要素影响有所增强
        11.1.4 中国传统文化对物理学院士潜移默化的影响
    11.2 影响中国物理学院士成长的中观要素
        11.2.1 物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强
        11.2.2 空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱
        11.2.3 师承关系的影响主要体现于学科延承方面
    11.3 影响中国物理学院士成长的微观要素
        11.3.1 性别差异对物理学家社会分层的影响很弱
        11.3.2 年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响
        11.3.3 个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强
    11.4 结语与展望
附录
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式

(5)水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用下桥墩动力响应特征研究(论文提纲范文)

作者简介
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题来源、目的与意义
        1.1.1 选题来源
        1.1.2 选题目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 爆破地震波特性及传播规律研究现状
        1.2.2 爆破水击波特性及传播规律研究现状
        1.2.3 爆破作用下桥梁结构动力响应研究现状
        1.2.4 爆破安全判据研究现状
    1.3 目前研究存在的主要问题
    1.4 研究内容、技术路线和创新点
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线图
        1.4.3 创新点
第二章 研究区工程概况
    2.1 工程概况
    2.2 研究区地质条件
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 地层岩性
        2.2.3 地质构造
        2.2.4 水文条件
        2.2.5 地震
    2.3 水下钻孔爆破方案
        2.3.1 炸礁区范围
        2.3.2 爆破参数设计
        2.3.3 爆破监测内容
    2.4 本章小结
第三章 水下钻孔爆破地震波特性及传播规律
    3.1 概述
    3.2 爆破地震波特征参数
        3.2.1 地震波基本特征参数
        3.2.2 地震波能量
    3.3 爆破地震波信号分析技术
        3.3.1 线性时频分析技术
        3.3.2 双线性时频分析技术
        3.3.3 自适应最优核时频分析技术
        3.3.4 各时频分析技术对比
    3.4 水下钻孔爆破地震波能量特性
        3.4.1 地震波信号的小波分解与重构
        3.4.2 分频带爆破地震波能量特性分析
        3.4.3 单段最大药量对爆破地震波能量特性的影响
        3.4.4 高程差对爆破地震波能量特性的影响
        3.4.5 爆心距对爆破地震波能量特性的影响
    3.5 水下钻孔爆破地震波传播规律预测
        3.5.1 地震波能量预测模型
        3.5.2 地震波现场监测
        3.5.3 地震波传播规律预测
    3.6 本章小结
第四章 水下钻孔爆破水击波特性及传播规律
    4.1 水击波传播规律基本理论
        4.1.1 水击波压力基本类型
        4.1.2 相似定律
        4.1.3 水击波强度参数
    4.2 水下钻孔爆破水击波现场监测
        4.2.1 水击波监测系统
        4.2.2 水击波监测布置
        4.2.3 现场监测数据及分析
    4.3 水下钻孔爆破水击波测试试验
        4.3.1 水击波试验方案
        4.3.2 试验结果
    4.4 水下钻孔爆破水击波特性及传播规律
        4.4.1 水击波波形特征分析
        4.4.2 水击波传播规律研究
        4.4.3 临空面方向对水击波传播的影响
    4.5 本章小结
第五章 水下钻孔爆破地震波与水击波单独作用下桥墩动力响应特征
    5.1 概述
    5.2 Ls-dyna显示动力有限元基本理论
        5.2.1 基本算法
        5.2.2 控制方程
        5.2.3 流固耦合
    5.3 紧邻桥墩水下钻孔爆破模型
        5.3.1 计算模型
        5.3.2 材料模型及参数
        5.3.3 炸药爆轰过程
        5.3.4 爆破地震波传播过程
        5.3.5 爆破水击波传播过程
        5.3.6 模型验证
    5.4 水下钻孔爆破地震波作用下桥墩动力响应特征
        5.4.1 地震波作用模型
        5.4.2 桥墩应力响应特征
        5.4.3 桥墩振动速度响应特征
        5.4.4 桥墩位移响应特征
    5.5 水下钻孔爆破水击波作用下桥墩动力响应特征
        5.5.1 水击波作用模型
        5.5.2 桥墩应力响应特征
        5.5.3 桥墩振动速度响应特征
        5.5.4 桥墩位移响应特征
    5.6 本章小结
第六章 水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用下桥墩动力响应特征及演化机制
    6.1 概述
    6.2 水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用下桥墩动力响应特征
        6.2.1 计算模型
        6.2.2 桥墩应力响应特征
        6.2.3 桥墩振动速度响应特征
        6.2.4 桥墩位移响应特征
        6.2.5 爆破地震波与水击波作用差异性分析
    6.3 不同单段最大药量条件下桥墩动力响应演化机制
        6.3.1 计算模型
        6.3.2 桥墩应力响应演化机制
        6.3.3 桥墩振动速度响应演化机制
        6.3.4 桥墩位移响应演化机制
    6.4 不同爆心距条件下桥墩动力响应演化机制
        6.4.1 计算模型
        6.4.2 桥墩应力响应演化机制
        6.4.3 桥墩振动速度响应演化机制
        6.4.4 桥墩位移响应演化机制
    6.5 不同水深条件下桥墩动力响应演化机制
        6.5.1 计算模型
        6.5.2 桥墩应力响应演化机制
        6.5.3 桥墩振动速度响应演化机制
        6.5.4 桥墩位移响应演化机制
    6.6 本章小结
第七章 紧邻桥墩水下钻孔爆破安全判据
    7.1 现有爆破安全判据探讨
    7.2 基于混凝土动态强度的桥墩安全判据
    7.3 基于等效峰值能量的桥墩安全判据
        7.3.1 等效峰值能量理论
        7.3.2 桥墩安全判据
    7.4 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
致谢
参考文献

(6)水下爆炸下水面舰船结构局部与总体耦合损伤研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 水下爆炸载荷及流固相互作用研究综述
        1.2.1 冲击波载荷研究概况
        1.2.2 气泡及其射流载荷研究概况
        1.2.3 流固相互作用研究概况
    1.3 水面舰船结构水下爆炸局部损伤研究综述
        1.3.1 简单结构的损伤研究概况
        1.3.2 舰船结构的局部损伤研究概况
    1.4 水面舰船结构水下爆炸总体损伤研究综述
        1.4.1 船体梁方法研究概况
        1.4.2 三维有限元方法研究概况
        1.4.3 试验方法研究概况
    1.5 国内外研究状况综述的小结
    1.6 本文的主要工作
第二章 水下爆炸载荷及流固相互作用
    2.1 引言
    2.2 水下爆炸冲击波载荷
    2.3 水下近场爆炸流固相互作用方法
        2.3.1 二阶DAA法
        2.3.2 DAA2法与ABAQUS软件的结合
        2.3.3 试验验证
    2.4 水下爆炸气泡动力学
        2.4.1 基本假设
        2.4.2 无量纲参数定义及气泡运动坐标系
        2.4.3 基本方程组
        2.4.4 流体加速度和压力
        2.4.5 当量能量和当量深度
    2.5 水下爆炸气泡射流载荷
        2.5.1 气泡射流特征参数
        2.5.2 简单结构附近的气泡射流试验
        2.5.3 气泡射流参数验证
    2.6 水下爆炸载荷的半经验公式
    2.7 本章小结
第三章 水面舰船结构的水下爆炸局部损伤特性
    3.1 引言
    3.2 矩形钢板的水下爆炸损伤分析
        3.2.1 基于Taylor板理论的矩形板损伤数值分析
        3.2.2 基于虚功率原理的矩形板损伤理论分析
    3.3 船体板架永久变形的能量估算方法
        3.3.1 板架的分类
        3.3.2 板架的分级
        3.3.3 冲击能量分配
        3.3.4 板架变形计算
        3.3.5 试验验证
    3.4 典型水面舰船舱段模型水下近场爆炸试验研究
        3.4.1 试验概况
        3.4.2 主要试验结果
        3.4.3 基于试验结果的结构破坏判据
    3.5 船体结构局部损伤计算方法的验证与修正
        3.5.1 计算对象及参数
        3.5.2 能量吸收率的修正
        3.5.3 破坏判据的修正
        3.5.4 能量法的计算结果对比
        3.5.5 有限法的计算结果对比
    3.6 水面舰船结构水下爆炸局部损伤半径
    3.7 本章小结
第四章 水面舰船结构水下爆炸总体损伤特性
    4.1 引言
    4.2 水面舰船鞭状响应的船体梁计算方法
        4.2.1 船体梁运动方程
        4.2.2 单元矩阵
        4.2.3 总矩阵
        4.2.4 船体梁法计算步骤
        4.2.5 三维有限元计算方法
    4.3 水面舰船鞭状响应的模型试验研究
        4.3.1 相似关系
        4.3.2 船体梁试验缩比模型设计
        4.3.3 试验工况
        4.3.4 典型试验结果分析
        4.3.5 相似关系验证
        4.3.6 鞭状因子拟合公式
        4.3.7 试验研究小结
    4.4 计算与试验的对比分析
        4.4.1 模态对比
        4.4.2 传统计算方法与试验的对比
        4.4.3 气泡脉动周期及余能率分析
        4.4.4 变阻尼现象
        4.4.5 附连水质量变化的影响分析
        4.4.6 对比修正、验证小结
    4.5 鞭状响应的阻尼特性研究
        4.5.1 阻尼特性分析
        4.5.2 阻尼模型与试验验证
        4.5.3 阻尼对鞭状响应的影响分析
        4.5.4 阻尼特性研究小结
    4.6 船体梁的总体损伤研究
        4.6.1 船体梁极限强度
        4.6.2 船体梁鞭状响应安全半径
        4.6.3 船体梁的鞭状损伤研究
    4.7 本章小结
第五章 水面舰船结构水下爆炸局部与总体耦合损伤特性
    5.1 引言
    5.2 局部损伤对船体梁总体损伤的影响
        5.2.1 局部变形对船体梁极限强度的影响
        5.2.2 局部损伤对总体模态的影响
        5.2.3 局部损伤对鞭状响应的影响
        5.2.4 局部损伤对总体破坏半径的影响
    5.3 总体载荷及损伤对船体板架局部损伤的影响
        5.3.1 面内外载荷对船体板架变形损伤的影响
        5.3.2 初始变形对船体板架局部损伤的影响
    5.4 局部与总体的耦合损伤特性分析
        5.4.1 分析流程和步骤
        5.4.2 船体梁总体破坏半径以内的损伤特性
        5.4.3 局部损伤因子(LocalDamageFactor)
        5.4.4 耦合损伤因子(CouplingDamageFactor)
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
攻读博士学位期间获奖情况

(7)水下爆炸对结构作用的离心试验及数值模拟(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究水下爆炸对结构作用的意义
        1.1.2 采用离心机研究水下爆炸的意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 水下爆炸理论研究
        1.2.2 水下爆炸试验研究
        1.2.3 水下爆炸数值模拟研究
        1.2.4 小结
    1.3 本文主要研究内容及思路
第二章 离心模拟水下爆炸试验技术
    2.1 引言
    2.2 水下爆炸物理过程分析
    2.3 离心模拟水下爆炸技术优势
        2.3.1 离心模型试验技术
        2.3.2 与小当量水池试验对比
        2.3.3 与减压缩比试验对比
        2.3.4 与增压缩比试验对比
    2.4 离心模拟水下爆炸试验系统
        2.4.1 水科院离心机简介
        2.4.2 试验系统组成
        2.4.3 数据采集设备
        2.4.4 起爆装置
    2.5 小结
第三章 离心模拟水下爆炸试验及数据处理方法
    3.1 引言
    3.2 水下爆炸离心模型试验
        3.2.1 模型布置
        3.2.2 试验工况
    3.3 典型试验结果及数据处理方法
        3.3.1 信号处理方法
        3.3.2 气泡运动
        3.3.3 载荷特性
        3.3.4 结构振动
        3.3.5 结构变形
    3.4 试验误差分析方法
        3.4.1 非均匀重力场
        3.4.2 Coriolis效应
        3.4.3 边界效应
    3.5 小结
第四章 水下爆炸冲击波及气泡载荷特性
    4.1 引言
    4.2 水下爆炸量纲分析
        4.2.1 基本原理
        4.2.2 水下爆炸物理量选取
        4.2.3 量纲分析结果
    4.3 水下爆炸冲击波特性
        4.3.1 相似率验证
        4.3.2 公式及参数滤定
    4.4 水下爆炸气泡脉动特性
        4.4.1 相似率验证
        4.4.2 公式及参数滤定
        4.4.3 气泡脉动压力
    4.5 水下爆炸冲击波与气泡能量分布
    4.6 应用举例
    4.7 小结
第五章 水下爆炸作用下结构动力响应特性
    5.1 引言
    5.2 冲击波与气泡脉动响应规律
        5.2.1 爆距影响
        5.2.2 重力效应
    5.3 空爆与水下爆炸响应对比
        5.3.1 载荷对比
        5.3.2 响应对比
    5.4 结构动力响应机理分析
        5.4.1 结构振动
        5.4.2 结构变形
    5.5 考虑球面波效应的冲击因子
        5.5.1 传统冲击因子
        5.5.2 考虑球面波效应的冲击因子
    5.6 小结
第六章 水下爆炸离心试验的数值模拟
    6.1 引言
    6.2 边界积分
        6.2.1 边界积分方程
        6.2.2 积分离散
        6.2.3 奇异积分
    6.3 网格划分
    6.4 自由场气泡脉动
        6.4.1 速度势更新
        6.4.2 速度更新
        6.4.3 模拟结果
    6.5 气泡与自由液面相互作用
        6.5.1 速度势、速度更新
        6.5.2 模拟结果
    6.6 非惯性系气泡脉动
        6.6.1 速度势更新
        6.6.2 速度更新
        6.6.3 模拟结果
    6.7 固定边界
        6.7.1 速度势更新
        6.7.2 速度更新
        6.7.3 模拟结果
    6.8 小结
结论
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
作者简介

(8)深海大深度声场特性与目标定位技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究历史和现状
        1.2.1 可靠声路径
        1.2.2 声场空间相关特性
        1.2.3 被动定位技术
    1.3 本文研究的主要内容
第二章 声传播模型及其在深海被动定位中的应用分析
    2.1 引言
    2.2 声传播模型及其应用
        2.2.1 声传播模型
        2.2.2 简正波理论
        2.2.3 射线理论
    2.3 可靠声路径探测范围分析
        2.3.1 探测范围定义
        2.3.2 仿真结果
    2.4 本章小结
第三章 深海大深度声场空间相关性研究
    3.1 引言
    3.2 空间相关性的定义及计算方法
        3.2.1 定义及分类
        3.2.2 空间相关性的一般计算方法
        3.2.3 基于射线表示的空间相关性
    3.3 大深度接收声场水平纵向相关性
        3.3.1 仿真实验
        3.3.2 机理分析
        3.3.3 海上实验数据分析
    3.4 大深度接收声场垂直相关性
        3.4.1 海上实验简介
        3.4.2 海上实验数据分析
        3.4.3 声源-接收几何位置变化对垂直相关性的影响
    3.5 本章小结
第四章 基于深海声场互相关特性的单水听器目标定位方法研究
    4.1 引言
    4.2 声场互相关特性及目标定位方法
        4.2.1 基于射线理论的声场互相关
        4.2.2 运动速度估计
        4.2.3 目标深度估计
    4.3 声场互相关仿真和应用分析
        4.3.1 仿真条件
        4.3.2 近距离运动目标
        4.3.3 远距离径向运动目标
    4.4 声场互相关实验数据分析
        4.4.1 实验介绍
        4.4.2 实验数据分析
    4.5 方法应用限制和误差分析
    4.6 本章小结
第五章 基于深海声场空频域联合的垂直线列阵定位方法研究
    5.1 引言
    5.2 联合定位方法及仿真分析
        5.2.1 距离估计方法
        5.2.2 深度估计方法
        5.2.3 联合定位方法
    5.3 联合定位方法实验数据验证
    5.4 联合定位方法性能分析
        5.4.1 信噪比条件
        5.4.2 误差分析
    5.5 水面水下目标分类方法
        5.5.1 分类原理
        5.5.2 仿真分析
        5.5.3 实验验证
    5.6 本章小结
第六章 海底水平线列阵测向误差分析及误差修正方法研究
    6.1 引言
    6.2 测向误差物理成因
        6.2.1 有关问题描述
        6.2.2 基于简正波理论的物理解释
        6.2.3 基于射线理论的物理解释
    6.3 测向误差随声源距离和声源方向变化规律研究
        6.3.1 仿真条件
        6.3.2 仿真结果
        6.3.3 参数变化对方向估计误差的影响
    6.4 测向误差修正方法
        6.4.1 前提条件
        6.4.2 修正流程
        6.4.3 声源距离估计误差对修正结果的影响
    6.5 本章小结
第七章 全文总结
    7.1 研究内容总结
    7.2 有待进一步研究的问题
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况

(9)基于声波参数的岩体爆破损伤区检测方法(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 爆破损伤区形成与控制
        1.2.2 爆破损伤区检测方法及声波检测技术
    1.3 目前研究存在的问题与不足
    1.4 本文研究内容及思路
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究思路
第2章 岩石爆破损伤机理及检测技术
    2.1 爆破损伤区形成机理
        2.1.1 爆破损伤分区
        2.1.2 爆破损伤模型
        2.1.3 爆炸应力波驱动的岩石微裂纹扩展特征
    2.2 开挖爆破损伤区常用检测方法
    2.3 工程实例
        2.3.1 工程背景
        2.3.2 检测设备及方法
        2.3.3 检测成果
    2.4 本章小结
第3章 基于纵波速度变化率的爆破损伤区检测方法
    3.1 基于声波速度的岩体损伤检测原理
        3.1.1 弹性波传播理论
        3.1.2 岩体特性对声波速度的影响
    3.2 声波测试系统与测试原理
        3.2.1 声波测试系统
        3.2.2 声波测试工作原理
    3.3 基于纵波速度变化率的岩体损伤判据
    3.4 基于纵波速度变化的岩体损伤测试方法的缺陷
        3.4.1 测试孔方位的影响
        3.4.2 测试孔孔壁与换能器之间距离的影响
    3.5 本章小结
第4章 基于声波衰减参数的爆破损伤区检测方法
    4.1 声波的衰减机制
        4.1.1 声波的几何扩散
        4.1.2 岩体介质的阻尼作用
        4.1.3 声波在介质界面的透反射
        4.1.4 衰减机制的微观解释
    4.2 岩体损伤声波衰减参数现场测试及分析
        4.2.1 现场测试内容及测试条件
        4.2.2 现场实测数据分析
    4.3 耦合条件对振幅测试的影响
        4.3.1 室内试验设计
        4.3.2 试验结果及分析
    4.4 声波测试装置的改进
    4.5 本章小结
第5章 基于纵波上升时间的爆破损伤区检测方法
    5.1 纵波上升时间测试指标
    5.2 水耦合距离对纵波速度及上升时间的影响
        5.2.1 水耦合距离影响的理论分析
        5.2.2 水耦合距离影响的试验验证
    5.3 基于纵波上升时间岩体损伤检测方法
        5.3.1 测试场地
        5.3.2 现场声波测试
        5.3.3 数据处理
    5.4 基于纵波上升时间岩体损伤检测方法的效果及评价
        5.4.1 实测数据
        5.4.2 基于纵波上升时间变化率的岩体损伤判别标准的讨论
        5.4.3 基于纵波上升时间和纵波速度的岩体损伤检测方法的比较与分析
        5.4.4 纵波上升时间和纵波速度的相关性分析
        5.4.5 讨论
    5.5 本章小结
第6章 破碎条件下的岩体爆破损伤区声波检测技术
    6.1 破碎岩体对声波测试的影响
    6.2 耦合剂流动引起的脉动干扰机制分析
        6.2.1 换能器工作原理
        6.2.2 耦合剂流动对声波测试产生影响基本原理
        6.2.3 耦合剂流动条件下声波数据典型频谱特征
    6.3 降低流水耦合脉动干扰的装置
        6.3.1 室内试验设计
        6.3.2 不同测试条件对于扰程度的影响
        6.3.3 降低流水耦合脉动干扰的措施及效果
        6.3.4 讨论
    6.4 流水扰动条件下的数据处理方法
        6.4.1 测试条件及数据处理方法
        6.4.2 典型波形的对比
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
研究生阶段参与科研工作及发表论文、申请专利
    参与的科研项目
    公开发表的论文
    已受理、授权的专利
致谢

(10)基于小波变换的深水条件下爆炸冲击波信号研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 水下爆炸冲击波研究现状
        1.2.2 爆炸信号分析技术研究现状
    1.3 研究内容
第2章 水下爆炸基本理论
    2.1 水下爆炸
        2.1.1 水下爆炸基本物理现象
        2.1.2 水下爆炸相似性
    2.2 水中冲击波理论
        2.2.1 水中冲击波基本理论
        2.2.2 水中冲击波能量
    2.3 本章小结
第3章 水下爆炸冲击波实验研究
    3.1 实验测试系统
        3.1.1 水介质爆炸容器
        3.1.2 数据采集系统
    3.2 实验方案
        3.2.1 实验测试方案
        3.2.2 方案设计依据
    3.3 实验数据采集
    3.4 冲击波参数确定
    3.5 本章小结
第4章 爆炸冲击波压力信号小波分析
    4.1 小波变换理论基础
        4.1.1 小波变换理论
        4.1.2 几种常用的小波及其性质
        4.1.3 基于小波变换的水下爆炸冲击波信号分析原理
    4.2 基于小波变换对实验所测压力信号进行时频分析
        4.2.1 采用 db3 小波基函数分析
        4.2.2 采用 sym4 小波基函数分析
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文

四、水中爆炸水击波及其多次脉动的观测与分析(论文参考文献)

  • [1]水下爆炸作用下高桩码头毁伤效应的数值研究[J]. 刘靖晗,唐廷,韦灼彬,李凌锋. 高压物理学报, 2020(04)
  • [2]水下深埋岩石爆破振动与动水压力变化规律研究[D]. 孙晓宇. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
  • [3]基于水下枪低阻发射的内弹道及多相流特性研究[D]. 张欣尉. 南京理工大学, 2019(01)
  • [4]中国物理学院士群体计量研究[D]. 刘欣. 山西大学, 2019(01)
  • [5]水下钻孔爆破地震波与水击波协同作用下桥墩动力响应特征研究[D]. 彭亚雄. 中国地质大学, 2018(07)
  • [6]水下爆炸下水面舰船结构局部与总体耦合损伤研究[D]. 王海坤. 中国舰船研究院, 2018(05)
  • [7]水下爆炸对结构作用的离心试验及数值模拟[D]. 胡晶. 北京航空航天大学, 2018(09)
  • [8]深海大深度声场特性与目标定位技术研究[D]. 李辉. 西北工业大学, 2017(02)
  • [9]基于声波参数的岩体爆破损伤区检测方法[D]. 张玉柱. 武汉大学, 2016(07)
  • [10]基于小波变换的深水条件下爆炸冲击波信号研究[D]. 易流. 武汉科技大学, 2015(07)

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