一年来,爆炸力学专业委员会在的指导和支持下,依靠各位委员和各专业组的共同努力,不断跟踪学科前沿,注重相邻学科交叉,密切结合工程应用,积极开展学术交流,致力于促进爆炸力学学科的发展,现就2012年的工作进行总结。
一、主办全国爆炸力学学术会议,加强了爆炸力学领域的学术交流及各单位之间的合作
第九届全国爆炸力学学术会议于2012年7月26—30日在青海省西宁市召开。此次会议由爆炸力学专业委员会主办、中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室、北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室承办,宁波大学、西北核技术研究所、中国工程物理研究院科学技术协会、中国工程物理研究院总体工程研究所、中国工程物理研究院化工材料研究所、北京应用物理与计算数学研究所等单位协办。会议旨在对爆炸力学有关研究领域近年来取得的新进展开展交流和讨论,以便更好地促进本学科的发展。
本次会议的主题包括:爆炸驱动与冲击加载技术、应力波理论与效应、材料本构关系与动态断裂、爆炸冲击效应及其应用、爆炸学与钝感高威力炸药技术、结构动态响应与安全防护、冲击吸能与应用、炸药加工与爆破工程、爆炸冲击试验与诊断技术、爆炸与冲击数值模拟以及其它爆炸力学问题。会议共邀请了中国工程物理研究院孙承纬院士、中国科学院力学研究所姜宗林研究员、Purdue 大学Weinong Chen教授、宁波大学杨黎明教授、哈尔滨工业大学杨延强教授、北京理工大学王成教授、南京理工大学范宝春教授、国防科技大学卢芳云教授、上海交通大学魏冬青教授、中国空间技术研究院龚自正研究员在内的近200百余名国内外同行专家及各单位代表参会。
孙承纬院士从材料动态压缩的一般原理,高功率激光驱动压缩和等熵压缩的实验研究,磁驱动等熵压缩和高速飞片实验研究等3个方面对国内外的主要实验结果进行了综述,并着重介绍了中物院研究的准等熵压缩实验的原理、技术装置以及数据处理方法。姜宗林研究员详细介绍了他们课题组多年来致力研究的气相爆轰传播与起爆的统一框架理论,使参会代表对气相爆轰有了一个更加全面的认识。魏冬青教授介绍了简单炸药爆炸反应分子机理的研究进展。他们通过第一性原理计算首次完成了固体炸药的热分解反应,从而更全面地观察到爆炸反应的微观机理,并可用于预测其它更复杂的硝基类炸药的反应过程,为新炸药的研制提供了理论基础。龚自正研究员综述介绍了超高速发射技术、超高速撞击动态诊断方法、高性能防护材料开发、先进防护结构设计以及防护工程应用等领域的研究进展,并简要介绍了空间碎片防护设计工程应用和我国空间碎片防护工程十二五行动计划和目标。
会议的报告主要包括实验与诊断技术、物理建模、数值模拟及爆炸力学应用等几个方面,共设立了4个分会场,与会代表进行了充分的报告与交流研讨。
如下几个方面反映了爆炸力学领域的进展:物理建模方面,模型更加准确、问题更加深入,力热耦合;侵彻方面,缩比、全尺寸、弹靶物理化学相互作用对深度的影响;本构关系与动态断裂方面,着重发展了高压本构模型;损伤演化方面,以炸药为例,孔洞界面生成的计算、SCRAM模型、反应速率模型、时温等效模型、温度对起爆的影响都进行了研究;新的现象方面,实验结果表明一定条件下气泡脉动对靶的冲击变形大于冲击波的变形;提出了弹靶相互作用中物理化学反应可能影响侵彻效果的思想;诊断技术进一步提高:横向VISAR、时间分辨瞬态光谱技术、应用于压力诊断的新型光纤技术探索,线VISAR技术、干涉信号数据处理与分析技术都有报告,引起了大家的兴趣。数值计算方面,介绍了物质点与有限差分结合计算、各向异性结构计算、多组份细观结构、以石墨烯为代表的纤维增强结构计算等。大部分论文从某方面反映了本领域的研究动态及前沿工作。
总之,会议反映了我国近年来爆炸力学研究方面的进展,起到了沟通交流的平台作用。通过这次会议,将进一步加强本领域内的交流与合作,对推动爆炸力学学科发展具有重要意义。
二、各专业组积极举办本领域内的学术会议,探讨爆炸力学各研究方向的学术前沿,促进了学科的发展
(一)主办第九届全国爆轰会议
第九届全国爆轰会议由爆炸力学专业委员会爆轰专业组主办,北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室、国防科技大学理学院承办,于2012年5月31—6月3日在湖南凤凰召开。国内中国科技大学、北京理工大学、解放军理工大学、国防科大、中物院一所、中物院三所、中物院九所等10家单位的50余名代表到会交流,会议特邀9名国内知名学者做了精彩的大会报告,如中国科技大学徐胜利教授的报告“气相爆轰流场光学测量的初步研究”、九院一所傅华研究员的报告“炸药安全性研究最新进展”、北京理工大学段卓平教授的报告“炸药刺激响应研究进展”、九院九所于明研究员“惰性介质对钝感炸药爆轰的约束效应研究”的报告等,这些报告围绕爆轰理论及其应用、非理想爆轰与能量输出、爆轰波传播与控制、气相爆轰控制、安全与应用、爆轰实验与诊断技术,炸药点火、起爆与爆轰数值模拟,炸药安全机理及其数值模拟、其它爆轰学及安全问题等方向,反映了国内外爆轰与安全研究的最新进展和研究热点,对推动国内爆轰与安全领域的研究具有推动作用。
会议还组织了2个分会场进行会议学术交流和讨论,共有16位学者进行了会议交流。会议出版了会议论文集。
(二)主办第七届全国爆炸力学实验技术学术会议
2012年10月18—21日,由爆炸力学专业委员会主办,宁波大学机械工程与力学学院承办的“第七届全国爆炸力学实验技术学术会议在宁波举行”在宁波舟山召开。会议主旨是交流最新爆炸力学实验技术的研究成果,探讨实验测试技术的创新与发展,推进爆炸力学与其它学科的交叉融合,促进爆炸力学实验技术在工程、航天以及国防领域的应用。来自中国工程物理研究院、中国科学技术大学、国防科技大学、西北核技术研究所、总参工程兵三所、北京理工大学、南京理工大学、太原理工大学、中国兵器总公司第53研究所、清华大学等20多所高校、科研院所的专家、学者和研究生共60余名代表参加会议。
爆炸力学实验技术专业组组长、中国工程物理研究院一所副总工程师王彦平,爆炸冲击动力学专业组组长、宁波大学周风华钱江特聘教授共同主持开幕式;宁波大学科学技术处处长汪鹏君教授代表学校到会致辞,对会议的召开表示热烈的祝贺,对光临会议的各位专家学者表示欢迎。
开幕式后由会议邀请的本领域国内知名专家学者作了大会报告,包括宁波大学王礼立教授的“基于波反演法的泡沫铝动态力学行为实验研究”、中国科学技术大学虞吉林教授的“泡沫铝及其复合结构的动态力行为和吸能性能”、国防科技大学卢芳云教授的“各向异性压电晶体在动载实验中的应用”、中国工程物理研究院翁继东研究员的“全光纤激光干涉测速技术”。
会议的第二天进行了分组报告会,共有50余位专家、学者、教授及研究生报告了各自的研究进展与发现,内容涉及爆炸力学实验技术、材料动态力学性能、结构的爆炸冲击动态响应、爆炸力学问题数值仿真等内容。与会代表并对相关的研究问题进行了认真、深入、热烈的讨论。代表们一致认为,本届会议是一次高水平的、学术气氛浓厚的会议。
会议期间,同时进行了爆炸力学实验技术专业组会议,讨论了专业组下一步的工作安排,会议商定第八届全国爆炸力学实验技术学术会议将于2014年在河南洛阳举行,由解放军总参第三研究所承办。
(三)主办3次计算爆炸力学学术会议
1) 2012年6月17—19日在北京召开了“复杂工程数值模拟中建模与模拟(M&S)的验证与确认(V&V)”专题研讨会,来自中国工程物理研究院徐志磊院士等50余位国内代表出席了会议。本次会议的目的是交流和展示国内在计算流体力学(CFD)、计算爆炸力学,以及航空航天、船舶、核技术、武器等国家重大工程领域数值模拟中, M&S的V&V研究方面的最新进展和应用成果,探索未来复杂工程M&S的V&V发展趋势,促进国内数值模拟V&V研究的自主创新。来自不同领域的专家学者讨论热烈,提炼了若干关键问题,产生了很好的交流效果。
2)2012年8月13—16日在陕西延安召开了“第五届全国计算爆炸力学会议”,来自全国各地100余位代表出席了大会。朱位秋院士等9位国内知名学者做了内容丰富的大会特邀报告,70余人做了分组报告。这些报告紧密结合国家重大安全需求,立足学科基础创新,面向武器工程牵引,充分反映了国内计算爆炸力学及相关研究领域的最新进展,本次会议发言踊跃,讨论深入,表明了我国计算爆炸力学界正处于朝气蓬勃的发展阶段,同时也预示着未来会取得更高水平的研究成果。本次会议代表来自全国各地的不同行业与单位,基本上涵盖了国内主要从事计算爆炸力学基础研究与工程应用的大专院校和科研院所。在会议期间还召开了计算爆炸力学专业组扩大会议,明确了计算爆炸力学的发展方向和重点领域,建议要充分发挥专业组学术交流平台作用,以进一步推动我国计算爆炸力学的深入发展,为提升我国武器装备的技术创新做出应有的贡献。
3)为交流近年来我国极端条件下材料力学行为特性多尺度计算的最新研究成果,促进该领域专家学者的交流与合作,2012年5月25—27日在北京召开了“极端条件下材料力学行为多尺度计算暨Lammps&Reaxff算法研讨会”,来自全国各地50余位代表出席了大会。会议取得了圆满的成功。
三、积极参加国际学术会议,促进了爆炸力学的国际交流与合作
2012年8月,爆炸力学专业委员会组织成员积极参加了首次在中国召开的第23届世界力学家大会。会上,俄罗斯和法国的著名冲击动力学领域专家Kanel和Molinari作了关于动态损伤断裂方面的大会报告。冲击动力学和波传播分会场由美国和中国冲击动力学专家Ravi-Chandar 教授和西北工业大学李玉龙教授共同主持,国内外冲击动力学领域专家学者对自己最新研究成果进行展示和交流。
2012年7月15—19日,特种抗爆结构专业组组长胡八一,成员谷岩、郑津洋和董奇赴加拿大多伦多参加了美国工程师协会举办的压力容器与管道分会2012会议(ASME 2012 Pressure Vessels & Piping Division Conference,PVP2012, July 15-19, 2012, Toronto, Canada)。此次会议由美国机械工程师协会(ASME)主办,加拿大机械工程师协会(CSME)协办。大会共组织了167场报告会,收录会议文章561篇,有来自全球36个国家的专家学者参加了此次会议。
“2012年ASME压力容器与管道国际会议(PVP2012)”中的爆炸容器专场与特种抗爆结构专业组的工作密切相关。该专题研讨会由美国爆炸容器工作组(Task Group on Impulsively Loaded Vessels)承办,主要研讨容器在爆炸和冲击等强动载荷作用下的动态响应和设计方法的最新研究成果。在PVP2012国际会议上,我们关注了单层和多层金属爆炸容器、复合材料爆炸容器和爆炸容器设计方法方面的研究进展,并与国会同行交流了在爆炸容器塑性动力学响应机理、可重复使用爆炸容器工程研制、爆炸容器弹性动力学响应机理和复合材料爆炸容器破坏机理方面的研究进展。
通过本次参会,我们感觉到,在美国爆炸容器工作组(Task Group on Impulsively Loaded Vessels)的工作中,很多日本同行和英国同行参与到了标准案例的讨论和制订中,而我们相对参与较少。建议今后借助美国爆炸容器工作组和压力容器与国道国际会议等平台与国外同行更多地开展交流与合作,并为国际爆炸容器标准的制订贡献我们的力量。我们还应更多地学习和借鉴ASME的相关标准,并应用到我们的工作中。
四、2013年工作打算
(一)积极参加中国力学大学和组织的相关活动
按照的统一部署和计划安排,组织专业委员会成员积极参加学会组织的重大学术活动,全力支持学会工作。中国力学大会将于2013年8月在西安召开,专业委员会将按照学会的要求,积极组织本领域内的专家学者参加中国力学大会,并认真完成好爆炸力学分会场的各项工作。
(二)召开专业委员会工作会议
利用2013年8月全国力学大会期间,召开专业委员会工作会议,深入谋划专业委员会长久发展大计,积极推动爆炸力学发展,加强各专业组的学术交流。
(三)主办学术活动,促进学术交流
在2013年,爆炸力学专业委员会计划召开第十一届全国冲击动力学会议、第二届全国特种抗爆结构学术会议和第九届全国工程结构安全防护学术会议,并与中国兵工学会、爆炸科学与技术国家重点实验室一起,联合主办第五届全国强动载学术会议。通过这些学术会议,将促进爆炸力学的学术交流。