鋼筋混凝土介質(zhì)高速侵徹機(jī)理研究

本項(xiàng)目緊密圍繞“鋼筋混凝土高速侵徹”這一重大國防研究背景，針對(duì)850m/s 以上鋼筋混凝土高速侵徹過程中的三個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題：介質(zhì)的損傷演化規(guī)律、高速侵徹阻力特性規(guī)律、侵徹效率形成機(jī)理等開展研究。獲取了混凝土含損傷本構(gòu)關(guān)系，得到了混凝土介質(zhì)損傷演化方程，給出了鋼筋混凝土含損傷動(dòng)態(tài)本構(gòu)關(guān)系的等效方法，彌補(bǔ)了國內(nèi)外在高壓、大變形、高應(yīng)變率下混凝土材料力學(xué)性能研究方面的不足和空白；揭示了對(duì)鋼筋混凝土介質(zhì)的高速侵徹機(jī)理，建立了高速侵徹鋼筋混凝土介質(zhì)阻力模型，獲得了彈體侵徹鋼筋混凝土的影響規(guī)律，完善了鋼筋混凝土介質(zhì)高速侵徹的理論體系，在國內(nèi)首次建立了適用于不超過1400m/s的高速侵徹深度計(jì)算公式，并向下兼容到低速侵徹，計(jì)算誤差在10%以內(nèi)；從細(xì)觀尺度上探索了高速侵徹彈體侵蝕效應(yīng)機(jī)理，建立了基于熱效應(yīng)的侵蝕效應(yīng)理論模型，給出了在給定彈靶條件下彈體發(fā)生侵蝕的條件，從理論和試驗(yàn)上證明了高速侵徹混凝土介質(zhì)的過程中存在侵徹效率，對(duì)于未來開展更高速度戰(zhàn)斗部的研制，在戰(zhàn)斗部強(qiáng)度設(shè)計(jì)、引信設(shè)計(jì)、裝藥安定性設(shè)計(jì)等方面具有重要的價(jià)值；首次建立了高速侵徹鋼筋混凝土的6自由度彈道偏轉(zhuǎn)模型，揭示了鋼筋以及自由表面對(duì)彈道偏轉(zhuǎn)的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同速度、靶板傾角、彈體攻角等條件下侵徹彈道的預(yù)估，解決了非正侵徹彈道偏轉(zhuǎn)的定量預(yù)測的難題。 本項(xiàng)目解決了高速深鉆地戰(zhàn)斗部研制中的關(guān)鍵難題和技術(shù)瓶頸，開創(chuàng)性成果填補(bǔ)了國內(nèi)多方面的空白，對(duì)我國武器裝備發(fā)展具有重大意義。獲得的成果已經(jīng)成功應(yīng)用于XXX型號(hào)研制，解決了研制過程中的關(guān)鍵問題。

本項(xiàng)目緊密圍繞鋼筋混凝土高速侵徹這一重大國防研究背景，在目前國內(nèi)700m/s速度以下侵徹機(jī)理研究較為完善的基礎(chǔ)上，針對(duì)850m/s以上鋼筋混凝土高速侵徹過程中的三個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題：介質(zhì)的損傷演化規(guī)律、高速侵徹阻力特性規(guī)律、侵徹效率形成機(jī)理等開展研究。獲得鋼筋混凝土介質(zhì)的損傷函數(shù)模型、損傷演化方程，建立開坑階段彈體偏轉(zhuǎn)的理論模型，推導(dǎo)出介質(zhì)對(duì)侵徹彈體的阻力方程，建立高速侵徹的理論模型，尋求撞擊速度、材料破碎、彈體的強(qiáng)度和熔點(diǎn)、混凝土密度和強(qiáng)度等因素對(duì)高速侵徹的影響規(guī)律，建立彈體質(zhì)量侵蝕模型，揭示侵徹效率的形成機(jī)理，得到侵徹深度隨撞擊速度的拐點(diǎn)閾值（侵徹效率）。本項(xiàng)目研究將填補(bǔ)我國在鋼筋混凝土介質(zhì)高速侵徹理論研究方面的空白，為深侵徹技術(shù)發(fā)展奠定理論基礎(chǔ)。

通常，在油藏的勘探和開發(fā)期間，關(guān)于含水層的出現(xiàn)和特點(diǎn)的信息很少能夠得到，而該含水層在衰竭期能夠?yàn)樗痔峁﹣碓础Ｌ烊凰?qū)可以根據(jù)附近正在開發(fā)的油藏類推得到，早期的油藏動(dòng)態(tài)也能夠提供線索。隨著累計(jì)采出量的增加油藏壓力遞減速度比較低且逐漸減小表明有流體侵入。油藏壓力每變化1psi的地面采出量的連續(xù)計(jì)算能夠補(bǔ)充動(dòng)態(tài)曲線。如果油藏界限沒有根據(jù)開發(fā)干井界定出來，水侵有可能來自油藏的未開發(fā)區(qū)域。如果油藏壓力低于油的飽和壓力，生產(chǎn)氣油比GOR增加速度緩慢也表示有水侵。

邊井早期產(chǎn)水表示有水侵。該結(jié)論必須排除早期產(chǎn)水是由于地層裂縫、高滲透薄夾層、有限含水層錐進(jìn)引起的可能性。產(chǎn)水可能由于套管漏失。

根據(jù)油藏壓力連續(xù)測量值，利用物質(zhì)平衡法并假設(shè)沒有水侵，計(jì)算的原始石油地質(zhì)儲(chǔ)量是不斷增加的，也表明有水侵。

含水巖層稱為含水層，幾乎包圍在所有油氣藏的周圍。這些含水層可能比與其相鄰的油藏或氣藏大很多，近于無限大。也可能非常小以至于它們對(duì)油藏動(dòng)態(tài)的影響可以忽略。

當(dāng)油藏流體被開采出來，油藏壓力下降，在油藏和周圍的含水層之間產(chǎn)生壓差。遵循孔隙介質(zhì)中流體流動(dòng)的基本規(guī)律，含水層通過原始油水界面侵入。在某些情況下，水侵的發(fā)生是由于水動(dòng)力條件和露頭處地面水對(duì)地層的補(bǔ)給。在許多情況下，含水層的孔隙體積比油藏本身的孔隙體積小。因此，相對(duì)于整個(gè)能量系統(tǒng)和油藏體積動(dòng)態(tài)，含水層水的膨脹可以忽略。在這種情況下，水侵的影響可以忽略。另外一種情況，含水層的滲透率非常低以至于水侵入油藏需要很大的壓力差，在這種情況下，水侵的影響也可以忽略。

內(nèi)容簡介

《鋼筋混凝土井壁腐蝕損傷機(jī)理研究及應(yīng)用》介紹了鋼筋混凝土井壁腐蝕損傷研究的現(xiàn)狀，凍結(jié)法井壁施工混凝土承受凍結(jié)壓力對(duì)其性能影響的試驗(yàn)研究，鹽害環(huán)境鹽離子腐蝕混凝土及鋼筋的機(jī)理類型及危害，復(fù)合鹽害混凝土腐蝕損傷規(guī)律的試驗(yàn)研究，混凝土井壁裂縫的發(fā)生機(jī)理及帶裂縫混凝土的力學(xué)性能變化規(guī)律，損傷混凝土的損傷量評(píng)價(jià)，基于混凝土材料損傷的服役混凝土井壁的時(shí)變可靠度研究與壽命預(yù)測。

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