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[发明专利]一种基于WENO的高分辨率高精度激波间断捕捉方法-CN202310216211.8在审
发明人：许香照;宁建国;苏璇;任会兰 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-03-08 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开的一种基于WENO的高分辨率高精度激波间断捕捉方法，属于爆炸力学领域。本发明实现方法为：在WENO格式非线性权重的构造中引入结构紧凑的局部光滑度量因子；在WENO格式构造过程中，通过全局光滑度量因子将所有子模板的光滑信息耦合入整个计算模板中从而实现整体模板光滑度的定量表征；通过构造自适应调控系数使WENO格式能够根据流场变化对模板的非线性权重进行自适应调控，采用所述非线性权重对WENO格式子模板通量进行非线性凸组合。本发明具有高精度、高分辨率、低耗散、高稳定性的优点，能够提高对爆炸冲击中冲击波间断面跟踪识别的精度，进而实现包含高密度比，高压力比的强冲击波与强稀疏波相互作用的复杂爆炸冲击问题的数值预测。
一种基于 weno 高分辨率高精度激波间断捕捉方法

[发明专利]一种爆炸载荷下混凝土结构破碎程度的预测方法-CN202211456039.5在审
发明人：许香照;宁建国;任会兰;马天宝;李健;杨帅 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-11-21 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开的一种爆炸载荷下混凝土结构破碎程度的预测方法，属于爆炸力学和冲击动力学领域。本发明通过爆轰理论分析爆炸能量的传播过程；基于变形势能理论计算混凝土结构在遭受爆炸载荷作用下的变形能量；结合格里菲斯断裂理论统计混凝土结构破碎过程中的能量耗散情况；采用运动学理论及动能定理确定爆炸载荷下混凝土结构次生破片的初始动能；然后基于能量守恒原理确定爆炸载荷下混凝土结构破碎程度；实现对爆炸冲击过程中不同时期的能量耗散情况和混凝土结构次生破片参数信息的有效预测。本发明适用于军事防御及爆破等领域，根据所述参数信息优化混凝土结构，改善爆炸防御效果或对混凝土结构的爆破效果。
一种爆炸载荷混凝土结构破碎程度预测方法

[发明专利]一种基于虚幻引擎的弹丸侵彻混凝土靶仿真方法及其系统-CN202310064372.X在审
发明人：许香照;宁建国;任会兰;马天宝;苏永超 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-02-06 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开的一种基于虚幻引擎的弹丸侵彻混凝土靶仿真方法及其系统，属于侵彻动力学领域。本发明利用虚幻引擎建立可交互的弹丸侵彻混凝土靶板的虚拟仿真平台，依据不同弹丸的初始射速、弹丸质量等参数的变化，通过模拟在不同弹丸侵彻参数以及靶板强度下的毁伤效果，建立对靶板的侵彻毁伤评估系统，利用虚幻引擎搭载的实时渲染、粒子系统、BluePrint线性模块化编程功能以及PhysX物理引擎实现弹丸对混凝土靶的可视化仿真。本发明具有计算机资源消耗小、交互性强、场景资源丰富、渲染效果好、灵活性高等优点。本发明通过优化弹丸结构提高弹丸对混凝土靶的侵彻毁伤能力；通过侵彻混凝土靶试验布局改善试验效果，减少试验和毁伤评估成本。
一种基于虚幻引擎弹丸混凝土仿真方法及其系统

[发明专利]虚幻引擎的冲击波超压毁伤试验的可视化仿真方法及系统-CN202310119062.3在审
发明人：宁建国;张雷;许香照;任会兰;马天宝 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-02-06 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本发明公开的一种基于虚幻引擎的冲击波超压毁伤试验的可视化仿真方法及仿真系统，属于爆炸冲击领域。本发明基于冲击波超压试验预先建立三维基础模型，利用物理引擎设计交互界面，构建分类分级有针对性的超压破坏准则，通过模拟冲击波在超压冲击过程中的形态变化，并根据战斗部的毁伤效能和目标的实际毁伤效果，利用虚幻引擎搭载的实时渲染、粒子系统、BluePrint线性模块化功能，实现对冲击波超压毁伤试验的可视化仿真。本发明能够直观形象的展示出逼真的冲击波超压毁伤试验的三维场景，具备沉浸式交互和构建任意虚拟毁伤试验场景的优势，还具有计算机资源消耗小、交互性强、场景资源丰富、渲染效果优秀，灵活性高等优点。
虚幻引擎冲击波毁伤试验可视化仿真方法系统

[发明专利]一种铝纤维增强铝/聚四氟乙烯含能材料的制备方法-CN202211229984.1在审
发明人： 任会兰;宁建国;赵涵;马天宝;许香照;李健;栗建桥 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： C06B27/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种铝纤维增强铝/聚四氟乙烯含能材料的制备方法，属于材料制备技术领域。该方法依次包括如下步骤：原料配制、混合干燥、压制烧结。该方法以铝纤维、铝粉、聚四氟乙烯粉体作为原料，易于制造。与铝/聚四氟乙烯含能材料相比，纤维增强铝/聚四氟乙烯含能材料具有更高的屈服强度、动态抗压强度和冲击反应阈值。铝纤维质量分数为4％时，准静态加载下屈服强度提高了40％达到21.2Mpa，冲击反应阈值提高了21％达到61.2J/cm2；铝纤维质量分数为1％时，动态抗压强度提高了25％达到67.3Mpa。此外，铝纤维的加入未改变铝/聚四氟乙烯含能材料化学成分及比例，两种材料的理论释放能量相同。
一种纤维增强聚四氟乙烯材料制备方法

[发明专利]一种预测平头弹正冲击下球壳变形和贯穿破坏行为的方法-CN202010912629.9有效
发明人：栗建桥;任会兰;马天宝;宁建国;李健 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-09-01 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G06F17/13 文献下载
摘要：本发明公开的一种预测平头弹正冲击下球壳变形和贯穿破坏行为的方法，属于土木工程和冲击防护技术领域。本发明实现方法为：确定球壳变形的轴向位移和速度在径向上的分布；确定球壳和平头弹总体动能分布；确定球壳变形的应变、曲率；获得凹陷变形半径和剪切冲塞深度的控制方程；确定球壳变形膜力、弯矩的分布，封闭控制方程组；利用Runge‑Kutta方法求解控制方程组；实现平头弹正冲击下球壳变形和贯穿破坏行为的预测。本发明不仅能够预测球壳最终变形量、贯穿后的残余速度，同时能够给出动态变形和贯穿破坏的过程。本发明具有高效的特点，能够快速准确给出大跨度球壳结构的预测结果，得到球壳动态变形的过程，在土木工程和冲击防护领域中具有很高应用价值。
一种预测平头冲击下球壳变形贯穿破坏行为方法

[发明专利]一种基于Voronoi技术的钢筋混凝土三维细观快速并行建模方法-CN202010941524.6有效
发明人：许香照;任会兰;马天宝;宁建国;荣誉 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-09-09 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于Voronoi技术的钢筋混凝土三维细观快速并行建模方法，属于爆炸力学领域。本发明基于Voronoi技术，通过对整体骨料核点投放区域进行适当的分区，并将划分后的每个投放区域内移一定的距离，确保任意两个区域内骨料核点之间的距离始终大于其最小距离；根据骨料外表面的几何特征将其离散为多个三角形面，并沿着钢筋的方向的进行投影，通过判定投影面上钢筋投影圆和骨料投影三角形之间的位置关系来确定钢筋是否穿过骨料，并对钢筋穿过的骨料通过增大缩放因子重新进行缩放使钢筋与骨料完全分离。本发明将三维空间问题简化为二维平面问题，降低了骨料与钢筋位置关系判定的难度。
一种基于 voronoi 技术钢筋混凝土三维快速并行建模方法

[发明专利]考虑侵蚀效应的弹体高速冲击混凝土侵彻性能的预测方法-CN202010942988.9有效
发明人：许香照;宁建国;马天宝;任会兰;李健 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-09-09 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种考虑侵蚀效应的弹体高速冲击混凝土侵彻性能的预测方法，属于冲击动力学领域。本发明通过结合弹体表面熔化和骨料切削这两种机制，提出一种耦合两种弹体侵蚀机制的弹体高速冲击混凝土侵彻性能的预测方法，有效地预测了弹体高速侵彻过程中的侵蚀及弹体运动参数演变，该方法考虑了弹体侵彻过程中由于弹靶摩擦热导致的弹体表面熔化和硬质颗粒对弹体表面的切削效应，充分考虑了实验观测得到的多种侵蚀机制共同作用，突破了传统计及单一侵蚀机制预测方法的瓶颈。通过该预测方法可实现弹体高速冲击混凝土侵彻性能的高精度预测，为高速侵彻钻地弹的结构设计和混凝土防护性能的评估提供了关键技术支撑。
考虑侵蚀效应弹体高速冲击混凝土性能预测方法

[发明专利]一种基于颜色加权插值和法向量插值的爆炸场体绘制方法-CN202210166097.8在审
发明人：宁建国;赵海涛;许香照;任会兰;马天宝 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-02-22 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G06T17/10 文献下载
摘要：本发明公开的一种基于材料颜色加权插值和法向量插值的爆炸场体绘制方法，属于爆炸与冲击领域。本发明在重采样点上应用Blinn‑Phong光照模型，提升重采样点的明暗计算效果，使可视化图像中的交界面处颜色更加真实。将加权颜色插值应用于材料颜色的插值中，并将光照计算公式变形使其与颜色加权插值相容，解决界面颜色混淆问题，提升对爆炸场中小尺寸物体的显示精度，所得图像精细程度更高。本发明能够对爆炸与冲击数据场数据进行高精度可视化处理，绘制得到三维爆炸场体，避免爆炸场体绘制中交界面颜色混淆问题，提高实体介质中微结构绘制精度，提高对爆炸场中小尺寸物体的显示精度，提高三维爆炸场可视化效果，且能够减少运算量，加快三维爆炸场的绘制速度。
一种基于颜色加权向量爆炸绘制方法

[发明专利]一种基于声发射参数分析钢纤维混凝土损伤类型的方法-CN202210394454.6在审
发明人： 任会兰;宁建国;李涛;宋水舟;栗建桥;马天宝;李健;许香照 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-04-14 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G01N29/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于声发射参数分析钢纤维混凝土损伤类型的方法，属于材料损伤检测技术领域。本发明能够对多维声发射参数进行统一分析，解决多维声发射参数信息利用率不足的问题。本发明采用主成分分析法对多维声发射参数数据进行降维，减少维数的同时保留大量的原数据内容；使用轮廓算法确定聚类数，避免人为聚类的因素；最后通过聚类算法对钢纤维混凝土损伤的声发射参数包括幅值、上升时间、持续时间、振铃数和能量进行分类。本发明通过实时监测钢纤维混凝土的损伤破坏过程，区分不同钢纤维混凝土损伤类型的声发射参数分布范围，进而根据参数的分布范围实现对钢纤维混凝土材料的健康检测和风险评估。
一种基于声发参数分析纤维混凝土损伤类型方法

[发明专利]一种二维混凝土骨料的分级配随机生成方法-CN202110387744.3有效
发明人： 任会兰;宁建国;宋水舟;马天宝;栗建桥 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-04-09 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明是一种多级配二维混凝土骨料模型的随机生成方法。步骤如下1、确定骨料投放的二维目标区域及目标区域的面积；步骤2、确定骨料三维级配，依据拉瓦文公式，计算出不同级配骨料在二维投放目标区域上出现的概率，作为骨料的二维级配，结合步骤1确定的投放目标区域总面积，计算出各级配骨料面积的理论值；步骤3、在目标区域内，按照级配从大到小的顺序，逐级配生成满足二维级配要求的随机多边形作为骨料的几何模型。运用本方法生成随机多边形混凝土骨料，可保证骨料粒径处于设计级配范围内，同时，可以根据各级配骨料含量的理论计算值，逐级配生成混凝土骨料的几何模型，使各级配骨料含量与理论计算值相差不超过4％，并可实现对多边形随机骨料的分级配精确生成。
一种二维混凝土骨料分级随机生成方法

[发明专利]一种精确捕捉冲击波传播过程的耦合欧拉-拉格朗日方法-CN202210263789.4在审
发明人：许香照;宁建国;金子焱;马天宝;任会兰 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-03-17 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G06F30/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种精确捕捉冲击波传播过程的耦合欧拉‑拉格朗日方法，属于计算爆炸力学技术领域。采用分区加权双向映射法，通过质点体积域与网格域的重合体积分数对形函数进行加权处理，既提高了映射精度，又消除了跨网格的振荡；采用虚拟质点法满足边界上质点的连续性，实现了流出、流入、周期流体边界的应用，并保证了形函数在边界处的插值不降阶；针对“数值断裂”断裂问题，提出质点分裂法对大变形的质点进行分裂以弥补单网内质点过少的缺陷。
一种精确捕捉冲击波传播过程耦合拉格朗日方法

[发明专利]一种带整波器和光学观察窗的小尺寸变截面矩形爆轰管-CN202110293187.9有效
发明人：宁建国;李健;陈达;任会兰;马天宝;栗建桥;许香照 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-03-18 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： G01N33/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种带整波器和光学观察窗的小尺寸变截面矩形爆轰管，属于爆轰实验技术领域。所述带整波器和光学观察窗的小尺寸变截面矩形爆轰管包括包括内侧平板、中间框架、外侧平板、光学玻璃板、整波器、预爆轰管和夹具；所述中间框架、所述内侧平板及所述外侧平板三者的外尺寸相同，所述中间框架设置于所述内侧平板与所述外侧平板之间，所述夹具夹持固定所述内侧平板和所述外侧平板；所述预爆轰管设置于所述内侧平板前端，所述预爆轰管相对于所述内侧平板垂直，所述整波器设置于所述预爆轰管与所述内侧平板连接处的下游，所述光学玻璃板设置于所述外侧平板后侧。本发明整体构架较小，带光学观察窗且可调节截面面积，气密性良好，适宜批量生产。
一种带整波器光学观察窗尺寸截面矩形爆轰管

[发明专利]一种基于场线处理技术的三维爆炸场可视化方法-CN202110878800.3在审
发明人：宁建国;赵海涛;许香照;任会兰;马天宝 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-08-02 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本发明公开的一种基于场线处理技术的三维爆炸场可视化方法，属于爆炸力学领域。本发明给定移动立方体方法中用于生成三角面片的阈值，利用等值面上平均生成场线的放置方法，结合光照技术实现展示爆炸场中粒子走向的矢量可视化，能够增加场线立体感，并用颜色表示出矢量大小，得到清晰完整的三维爆炸场可视化效果图。本发明以网格顶点与阈值大小关系而生成的三角面片来集合成等值面，并且能够通过调整阈值大小筛选等值面，同时引入调整系数e控制场线的疏密程度，克服现有可视化技术在处理大规模数据场时，图像中箭头前后遍布、杂乱无章或者场线过于密集导致爆炸场流动特性显示不明的问题。本发明能够应用于爆炸力学领域并解决相关工程技术问题。
一种基于处理技术三维爆炸可视化方法

[发明专利]一种加权双向映射的精确捕捉激波间断面方法-CN202110981198.6在审
发明人：宁建国;金子焱;许香照;任会兰;马天宝 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开的一种加权双向映射的精确捕捉激波间断面方法,属于计算爆炸力学领域。该方法采用拉格朗日质点来追踪网格内的介质，使用三阶形函数对质点和网格物理量进行加权双向映射，克服质点类方法由于有限质点数量产生的数值波动；使用带限制器的光滑质点法处理间断面处存在的显著数值振荡问题，使其具备更加优越的计算性能；加入固定网格，由于欧拉网格和拉格朗日质点之间的拓扑映射关系，不同物质之间不会发生嵌透；在边界处添加虚拟拉格朗日质点，模拟连续流体，并通过对整体质点的增加与删减，实现流入、流出和周期性边界条件。该发明适用于爆炸与冲击领域，对高强度冲击波的传播、不同强度冲击波的相互作用等情况，进行精确跟踪的数值模拟，并能够记录任意时刻下的压力为目标毁伤评估提供毁伤判据。
一种加权双向映射精确捕捉激波间断方法

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